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14.04.2016

10:26 Uhr

Verletzungen der Wirbelsäule

Chip im Kopf trickst Lähmung aus

Quelle:Spektrum.de

Sechs Jahre nach einem Tauchunfall kann ein querschnittsgelähmter Patient in den USA wieder seine rechte Hand bewegen. Möglich macht das ein kleiner Chip, der in seinen Kopf eingesetzt wurde.

Die Technik ermöglicht es Ian Burkhart, die gelähmte Hand zu bewegen. AFP; Files; Francois Guillot

Chip im Hirn steuert Handbewegung

Die Technik ermöglicht es Ian Burkhart, die gelähmte Hand zu bewegen.

HeidelbergSich eine Tasse Kaffee eingießen, einen Schuss Milch und etwas Zucker hinzufügen, umrühren – diese für die meisten Menschen alltägliche Fingerübung ist Ian Burkhart unmöglich. Seit einem Unfall ist der junge Mann aus Dublin im US-Bundesstaat Ohio von den Schultern an abwärts gelähmt, seine Arme kann er nur noch rudimentär bewegen.

Wissenschaftler vom US-amerikanischen Battelle Memorial Institute und von der Ohio State University gaben ihm nun ein Stück seiner Bewegungsfreiheit zurück. Im Rahmen eines einmaligen klinischen Versuchs erlaubt ihm jetzt ein „Nerven-Bypass“, Hand und Finger wieder präziser zu steuern – allein, indem er sich die Bewegung vorstellt.

Burkharts Rückenmark ist im Bereich der Halswirbelsäule beschädigt, so dass die Bewegungssignale des Gehirns unter normalen Bedingungen nicht mehr bei den Muskeln in Armen oder Beinen ankommen. Um diese Lücke zu überbrücken, implantierten die Forscher ihm im April 2014 zunächst einen winzigen Chip in den linken motorischen Kortex seines Gehirns. Anhand von Untersuchungen im Kernspintomografen hatten sie zuvor genau eingegrenzt, welcher Bereich des Areals speziell für Hand- und Fingerbewegungen zuständig ist.

Der Chip zeichnet die Hirnsignale auf und schickt sie an eine künstliche Intelligenz, die im Lauf der Zeit lernt, die Signale in konkrete Bewegungsanweisungen zu übersetzen und über eine Manschette mit 130 Elektroden die Unterarmmuskeln von Burkhart entsprechend zu stimulieren. Auf diese Weise war Burkhart bereits wenige Monate später in der Lage, seine gelähmte Hand zu öffnen und zu schließen – Kraft seiner Gedanken und in Echtzeit.

Wie die Forscher in ihrer aktuellen Publikation im Fachmagazin „Nature“ berichten, ist aber noch wesentlich mehr möglich: Inzwischen kann ihr Proband dank des Nerven-Bypasses auch komplexere alltagsrelevante Bewegungen ausführen, also etwa eine Flasche greifen, den Inhalt in ein Glas kippen und anschließend mit einem dünnen Stift darin rühren. Fast wie im eingangs erwähnten Kaffeebeispiel, auch wenn die Bewegungen vielleicht noch ein wenig zu hölzern wirken, um zu gewährleisten, dass sich am Ende nicht die Hälfte des Kaffees über den Tisch ergießt.

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