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Ausgeträumt

Affen steuern Rollstuhl mit der Kraft ihrer Gedanken.

22.03.2016 • 0 Kommentare

Einen Rollstuhl allein mit Gedankenkraft zu steuern - das ist der Traum vieler Forscher. Im Versuch mit Affen ist es nun zumindest gelungen, einen fahrbaren Untersatz zu kontrollieren. Damit sehen die US-Wissenschaftler eine Möglichkeit, komplett gelähmten Menschen künftig Bewegungsmöglichkeiten zu verschaffen. Unabhängige Experten erwarten bis dahin noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit.

Die Wissenschaftler um Miguel Nicolelis von der Duke University Medical School in Durham (North Carolina) hatten zwei Rhesus-Affen mehrere Elektrodenbündel in verschiedene, für Bewegung verantwortliche Hirnbereiche implantiert. Die gesunden, nicht-gelähmten Tiere wurden dann für die Versuche in eine Box auf Rädern gesetzt.

Zunächst wurde dieser Roboter-Rollstuhl ganz ohne ihr Zutun zu einer Schale mit Trauben gefahren. Bald lernten die Affen, den Rollstuhl mit Hilfe einem via drahtlosen Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Machine-Interface, BMI) übersetzten Hirnaktivierungsmuster selbst zu steuern, um zu der Traubenschale zu gelangen. Dabei verbesserten sie die Kontrolle über das Gefährt zunehmend.
"Die Ergebnisse zeigen uns, dass im Hirn befindliche BMIs in Zukunft selbst bei schwergelähmten Menschen die Mobilität des gesamten Körpers wieder herstellen könnten", erklären Nicolelis und seine Kollegen voller Zuversicht. Elektroden für BMIs wurden bei Menschen in bisherigen Ansätzen nicht nur extern - als EEG auf der Kopfhaut - verwendet, sondern auch schon ins Gehirn implantiert. Dabei wurden jedoch vor allem die neuronalen Impulse für Hand- und Fingerbewegungen "gelesen" und dann auf die Bedienung eines Joysticks oder einer Armprothese übertragen.

"Neu daran ist, dass ein technisches Gerät bewegt wird, das zuvor keine Repräsentanz im Kortex hatte", berichtet Professor Gabriel Curo, Fachmann für Neurophysik an der Berliner Charité. Allerdings gibt es einige Einschränkungen: Da es sich nicht um gelähmte Affen gehandelt habe, sei nicht auszuschließen, dass auch sensorische Neuronen-Impulse, etwa von minimalen Armbewegungen, beigetragen haben. Diesen Punkt wollen die US-Forscher in weiteren Studien überprüfen.

Professor Alexander Gail, Experte für sensomotorische Neurowissenschaften an der Universität Göttingen, sieht vor allem einen Fortschritt durch die Funkübertragung, die Kabel überflüssig mache. Sie sei sowohl für invasive BMIs als auch für Neuroprothesen wichtig. Gail: "Richtig toll kommt dieser Vorteil allerdings erst dann zum Tragen, wenn die Technik so klein sein wird, dass sie komplett unter der Haut bleiben kann."

Inwieweit gelähmte Patienten bereit sind, sich Elektrodenarrays ins Hirn einsetzen zu lassen, ist offen. "Das hängt ganz vom Patienten ab und seiner persönlichen Risiko-Nutzen-Abwägung", sagt Curo, dessen Team mit EEG-basierten, nicht-invasiven BMIs arbeitet.

Mögliche Risiken der invasiven Technik seien Vernarbungen in der Hirnrinde, die epileptische Anfälle hervorrufen könnten, sowie Infektionen, gibt Curo zu bedenken: "Hier könnte die technische Entwicklung, etwa von besonders weichen, anpassungsfähigen und auch langfristig gewebeverträglichen Elektroden, in Zukunft weiterhelfen."

NUR / physio.de

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