Gelähmte Affen können dank Computerchip wieder laufen

Niemand hätte es sich je vorstellen können – ein Primat, der unter der Hüfte gelähmt war, kann nun wieder laufen. Dabei hilft ihm ein gewöhnlicher Computerchip, der die Verbindung zwischen Gehirn und Rückenmark überbrückt und dabei die Signale wieder in die Beine leitet. Möglicherweise kann diese Methode auch bald schon bei Menschen eingesetzt werden.

Das Laufen hat seinen Anfang im Kopf. Das Gehirn gibt dabei Signale und Impulse an die Beine. Dafür ist eine kleine Region im Hirn verantwortlich, der sogenannte Motorkortex. Die Hirnzellen, die sich dort befinden, senden Impulse über das Rückenmark an die Beine und geben ihnen dabei bestimmte Bewegungen und Abläufe vor. Wenn diese Verbindung unterbrochen ist, können die Beine keine Signale mehr erhalten. Auch wenn die Beine physisch noch voll funktionsfähig wären, kann das Gehirn sie nicht steuern. Es ist Wissenschaftlern nun gelungen, bei einem Affen diese gestörte Verbindung wieder herzustellen. Dafür sogt ein Computerchip. 

Es handelt sich hierbei um das aller erste Mal, dass die Neurotechnologie einem Affen die Möglichkeit gibt, wieder zu laufen. Das zum Experiment gehörende Paper wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht und findet dort große Anerkennung. Es soll allerdings noch mehrere Jahre dauern, bis dieser Eingriff auch am Menschen durchgeführt werden kann. 

Die Methode ist bereits ausgeklügelt und gut durchdacht. Im ersten Schritt platzierten die Forscher im Hirn des Affen einen Computerchip. Dieser analysiert die Signale des Gehirns und sendet diese an einen Computer. Der Computer errechnet mit Hilfe einer Software die Bewegungsabläufe, die das Gehirn damit produzieren möchte. Diese Bewegungsmuster werden mit Hilfe der 16 Elektroden umgesetzt, die ebenso am Primaten platziert wurden. Diese Elektroden aktivieren die Muskeln und das gelähmte Bein kann sich wieder bewegen. Die Übertragung der Information erfolgt über Bluetooth und Infrarot und geschieht damit vollständig in Echtzeit. 

Das Verfahren wurde bereits an zwei Affen getestet. Diese waren sofort in der Lage, wieder zu laufen. Es war kein Training und auch keine Physiotherapie notwendig, wie sie bei den heutigen Patienten eingesetzt wird. Ist die Schnittstelle ausgeschaltet, kann das Tier das Bein nicht mehr bewegen. 

Ob dieses Verfahren ebenso erfolgreich am Menschen eingesetzt werden kann, ist noch unklar. Die Affen in den Experimenten waren nur an einem Bein gelähmt. Der nächste Schritt wird daher die Weiterentwicklung dieser Methode auf vollständig gelähmte Affen. Die Verletzungen beim Menschen sind allerdings viel schwerwiegender und großflächiger, sodass hier noch weitere Forschungen notwendig sind. Es ist bisher auch nur möglich, die grundlegenden Bewegungen nachzuahmen. Dazu gehören vor allem das Strecken und das Beugen der Beine. Komplexe Bewegungen und das richtige Balancieren ist bisher nicht möglich. 

Ähnliche Erfolge gab es allerdings auch schon bei Menschen. Hier konnte ein Mann alleine mit seinen Gedanken seine gelähmte Hand wieder steuern. Das Prinzip ist ähnlich einfach: ein Chip analysiert die Impulse im Gehirn und überträgt diese an die Elektroden der Hand. 

Die Geschwindigkeit dieser Entwicklung ist enorm. Somit ist es durchaus wahrscheinlich, dass es noch vor 2020 neue Entwicklungen und Tests am Menschen in diesem Fachbereich geben wird.

Literatur:

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