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DARPA gelingt es, gelähmten Mann mit Hirnimplantat wieder fühlen zu lassen

Ein 28-Jähriger kann nach einem neuen Eingriff wieder Berührungen spüren. Obama war der Fortschritt einen Fist Bump wert.

von Meredith Rutland Bauer
14 Oktober 2016, 11:38am

Rob Gaunt bereitet Nathan Copeland für den Sensorentest vor. Bild: UPMC/Pitt Health Sciences

Forschern ist ein riesiger Durchbruch in der Behandlung von querschnittsgelähmten Patienten gelungen. Dank eines Implantats konnten sie dem Gehirn eines querschnittgelähmten Mannes vortäuschen, mit seiner Hand etwas zu spüren—für den glücklichen Mann, der seit einem Jahrzehnt kein Gefühl in seinen Armen oder Händen hatte, dürfte die Erfahrung wohl das sein, was man als lebensveränderndes Erlebnis bezeichnen kann.

Eine neue Studie im Fachjournal Science Translational Medicine beschreibt das angewandte Verfahren und bezeichnet es als großen Fortschritt auf dem Weg, Querschnittsgelähmten ein normales Leben zu ermöglichen.

„Ziel ist es, ein System zu entwickeln, dass sich genauso bewegen und genauso fühlen kann wie ein natürlicher Arm", sagte der Leiter der Studie, Dr. Robert Gaunt, in einer Pressemitteilung der University of Pittsburgh. „Es liegt noch ein langer Weg vor uns, aber das ist ein großartiger erster Schritt."

Die revolutionäre Entwicklung funktioniert so: Zwei Chips mit jeweils 32 Elektroden wurden in das Gehirn eines 28-Jährigen implantiert, der kein Gefühl in den Armen und Fingern hat. Um unterschiedliche Reize in verschiedenen Bereichen der Hand zu erzeugen, wurden die entsprechenden Elektroden durch elektrische Signale stimuliert.

So wurden genau die Bereiche im Gehirn stimuliert, die normalerweise reagieren, wenn z.B. der Zeigefinger etwas berührt. Durch den vorgetäuschten Reiz empfindet der Patient tatsächlich ein Gefühl im Finger.

„Ich kann fast jeden einzelnen Finger spüren—das ist ein sehr seltsames Gefühl", wird Nathan Copeland, der an der Studie teilnahm, in Pressemitteilung zitiert. „Manchmal fühlt es sich elektrisch an und manchmal spüre ich Druck, aber weitgehend kann ich die meisten Finger präzise fühlen. Es fühlt sich dann an, als ob meine Finger berührt oder gedrückt werden."

Barack Obama war das einen Fist Bump wert:

Obwohl die Patienten das Gefühl in ihren Händen nicht tatsächlich zurückerlangen—schließlich wurden ihre Nervenverbindungen durchtrennt—können gut platzierte elektrische Signale dem Gehirn vortäuschen, dass einzelne Finger Druck, Wärme oder Berührungen empfinden. Im Endeffekt können die richtigen Signale im richtigen Moment eine gelähmte Person wieder Berührungen spüren lassen—selbst wenn dieses Gefühl künstlich erzeugt wird.

Die neuen Hirnimplantate könnten vor allem in Kombination mit gehirn-gesteuerten Prothesen eine entscheidende Rolle spielen. Die Studie gibt an, dass die Entwicklung von Prothesen, die durch Gedanken gesteuert werden, bereits fortgeschritten sei und einigen querschnittsgelähmten bereits teilweise Bewegungen ermöglicht habe.

Beim Einsatz dieser Prothesen fällt es dem Körper gelähmter Personen jedoch sehr schwer, sich wieder an die Bewegungen zu gewöhnen, da er Berührungen nur sehen und nicht fühlen kann. Die neuen Hirn-Implantate ermöglichen nun eine bessere Nutzung der Prothesen: Indem Empfindungen, wie das Druckgefühl zweier sich berührender Finger, simuliert werden, wirken die Bewegungen der Patienten deutlich realistischer und natürlicher.