Training mit VR-Brille, EEG und Exoskelett
Dass Pinto kein Einzelfall ist, belegen nun neueste Ergebnisse aus dem Walk Again Project (WAP), das auch ihm zum Anstoß verhalf. Im Rahmen dieser Studie trainieren acht querschnittsgelähmte Teilnehmer seit Anfang 2014 mit einer Kombination aus Neuro-Feedback und robotischen Hilfsmitteln. Alle konnten wegen schwerer Rückenmarksverletzungen seit drei bis 13 Jahren ihre Beine nicht mehr bewegen und hatten vom Bauch abwärts alle Empfindungen verloren. Das Trainingsprogramm begann mit Neuro-Feedback- Übungen in der virtuellen Realität: Ausgestattet mit einer VR-Brille sollten die Probanden lernen, einen Avatar zum Laufen zu bringen – indem sie sich vorstellten, selbst zu gehen. Eine Elektrodenkappe auf ihrem Kopf leitete dafür ihre Hirnströme an einen Computer. Gleichzeitig erhielten die Probanden taktiles Feedback über Vibratoren in ihren Ärmeln. “Dieses Feedback verstärkt die Illusion, dass sie ihre Beine selbst bewegen und spüren”, erklärt Studienleiter Miguel Nicolelis von der Duke University in Durham.
Und tatsächlich zeigten sich bald erste Erfolge: “Anfangs hatte das Gehirn bei diesen Patienten die Repräsentation ihrer unteren Gliedmaßen fast vollkommen ausgelöscht”, berichtet Nicolelis. Doch nach Monaten des Trainings lernte das Gehirn wieder, die richtigen motorischen Steuerbefehle zu geben. “Im Prinzip fügte das Training die Repräsentation der Beine wieder in die Landkarte des Gehirns ein”, so Nicolelis. Einen weiteren Teil des Trainings bildeten Gehübungen auf einem Laufband. Dabei hingen die Patienten in einem Tragegeschirr, das ihr Gewicht hielt und sie stabilisierte. Ihre Beine steckten in einem robotischen Exoskelett, das ähnlich wie zuvor der Avatar durch ihre Hirnströme gesteuert wurde. Hatten die Probanden gelernt, dieses System zu steuern und damit zu laufen, begann der dritte Teil des Trainings: Gehübungen mit einem freistehenden Exoskelett, wie es auch Julian Pintos bei der Fußball-WM getragen hatte. Dieses stützt den Körper der Gelähmten und ist gleichzeitig motorisiert und kann per EEG-Steuerung gehen. Wie zuvor beim VR-Training bekamen die Probanden bei beiden Systemen haptisches Feedback durch die Sensorärmel.
Gefühl und bewusste Kontrolle wiedererlangt
Welche Fortschritte die acht Patienten nach einem Jahr dieses Trainings gemacht haben, darüber haben die Forscher nun berichtet. Demnach erlangten alle Querschnittsgelähmten die bewusste Kontrolle über ihre Beine mindestens teilweise wieder. Bei allen kehrten zudem die Empfindungen unterhalb der Rückenmarksverletzung zurück: Sie spürten wieder Schmerz, Berührung und konnten Blase und Darm besser kontrollieren. Bei vier der Probanden waren die Besserung so deutlich, dass sie von ihren Ärzten von “vollkommen gelähmt” auf “teilweise gelähmt” umgestuft wurden. “Eine solche Wiederherstellung dieser Funktionen bei so langjährig Gelähmten hat man bisher noch nie gesehen”, sagt Nicolelis. “Selbst wir hätten dieses Ergebnis zu Beginn des Projekts nicht vorhergesagt.” Und dies seien erst die Zwischenergebnisse nach dem ersten Trainingsjahr. Seit diesem Stand ist fast ein weiteres Jahr vergangen und die Probanden zeigen weitere Fortschritte, wie die Forscher berichten.
