Gelähmte Patienten könnten in Zukunft allein mithilfe ihrer Gedanken eine Armprothese steuern. Das zeigen Tests amerikanischer Forscher mit einem querschnittsgelähmten Patienten, dem eine Reihe von Elektroden ins Gehirn eingesetzt wurden. Der Freiwillige konnte allein durch seine Gedanken E-Mails öffnen, die Fernbedienung des Fernsehers bedienen und einfache Handbewegungen ausführen.
Dem 25-jährigen vom Hals ab gelähmten Patienten, dem durch einen Messerstich das Rückenmark durchtrennt worden war, setzten die Forscher 96 Elektroden ins Gehirn, welche die elektrische Aktivität einzelner Gehirnzellen registrieren können. Dabei wurde genau die Region gewählt, die bei Gesunden für die Steuerung von Armbewegungen zuständig ist. Ein Computer entschlüsselt dann die Muster in der Aktivität der angezapften Hirnzellen und übersetzt diese in Befehle für Bewegungsabläufe. Mit diesen Befehlen kann wiederum ein äußeres Hilfsmittel gesteuert werden, zum Beispiel einen Computercursor oder eine Armprothese.
Allein durch die Vorstellung einer bestimmten Bewegung gelang es dem Patienten anschließend, mithilfe der Prothese in Echtzeit einfache Bewegungen auszuführen. Mit ihrem Versuch konnten John Donoghue und seine Kollegen auch erstmals zeigen, dass das Gehirn auch Jahre nach einer Rückenmarksverletzung noch in der Lage ist, die Signale für Bewegungen zu produzieren. Die Messerstichverletzung hatte der Patient nämlich schon im Jahr 2001 erlitten, die Elektroden wurden jedoch erst 2004 eingesetzt.
Dass solche neuro-motorischen Prothesen in Zukunft deutlich schneller und präziser werden könnten, zeigt eine Studie der Forscher um Gopal Santhanam. Mit einem neuen mathematischen Algorithmus gelang es den Wissenschaftlern, die Übersetzung der Nervenimpulse so schnell zu machen, dass innerhalb von 250 Millisekunden eine exakte Position der Prothese angesteuert werden kann. Mit dieser Geschwindigkeit wäre es einem Patient beispielsweise möglich, 15 Wörter pro Minute tippen. Bisher wurde diese Technik jedoch nur an Affen erprobt.
John Donoghue (Brown University, Providence) et al.: Nature (doi: 10.1038/nature04970), Gopal Santhanam (Universität Stanford) et al.: Nature (doi: 10.1038/nature04968) ddp/wissenschaft.de ? Christine Amrhein
