Neurowissenschaft Affen lenken Rollstuhl mit Gedankenkraft

Irgendwann könnte die Technik Gelähmten helfen: Eine drahtlose Übertragung ermöglicht es Affen, mit Gedanken einen Rollstuhl zu steuern.

Ein Rhesusaffe steuert an der Duke University einen Rollstuhl
DPA/ Duke University Medical School

Ein Rhesusaffe steuert an der Duke University einen Rollstuhl


Einen Rollstuhl allein mit Gedankenkraft steuern - im Affenversuch ist es jetzt gelungen. Über die drahtlose Gehirn-Computer-Übertragung berichten US-Wissenschaftler in den "Scientific Reports". Die Methode könnte irgendwann komplett gelähmten Menschen Bewegungen ermöglichen, hoffen die Forscher.

Die Wissenschaftler um Miguel Nicolelis von der Duke University Medical School in Durham im US-Bundesstaat North Carolina hatten zwei Rhesusaffen mehrere Elektrodenbündel in verschiedene, für Bewegung verantwortliche Hirnbereiche implantiert. Die gesunden, nicht gelähmten Tiere wurden dann für die Versuche in eine Box auf Rädern gesetzt.

Zunächst wurde dieser Roboter-Rollstuhl ganz ohne ihr Zutun zu einer Schale mit Trauben gefahren. Bald lernten die Affen, den Rollstuhl mit Hilfe der Gehirn-Computer-Schnittstelle, die Hirnaktivität übersetzt, selbst zu steuern, um zu der Traubenschale zu gelangen. Dabei verbesserten sie stetig die Kontrolle über das Gefährt.

"Die Ergebnisse zeigen uns, dass in Zukunft auch bei schwerst gelähmten Menschen die Mobilität des gesamten Körpers wieder hergestellt werden könnte", folgern Nicolelis und seine Kollegen.

Derartige Elektroden wurden bei Menschen schon als EEG auf der Kopfhaut verwendet, und bereits auch ins Hirn montiert. Dabei wurden jedoch vor allem die neuronalen Impulse für Hand- und Fingerbewegungen "gelesen" und dann auf die Bedienung eines Joysticks oder einer Armprothese übertragen.

Zuvor unbekannte Ganzkörperbewegung übersetzt

Dass nun erstmals eine dem Hirn zuvor unbekannte Ganzkörperbewegung - das Steuern eines Rollstuhls - übersetzt wird, bewerten Experten als Fortschritt. "Neu daran ist, dass ein technisches Gerät bewegt wird, das zuvor keine Repräsentanz im Kortex hatte", sagt Gabriel Curo, Fachmann für Neurophysik an der Berliner Charité.

Allerdings gebe es einige Einschränkungen: Da es sich nicht um gelähmte Affen gehandelt habe, sei nicht auszuschließen, dass auch sensorische Neuronenimpulse, etwa von minimalen Armbewegungen, beigetragen haben. Diesen Punkt wollen die US-Forscher in weiteren Studien überprüfen.

Alexander Gail, Experte für sensomotorische Neurowissenschaften an der Universität Göttingen, sieht vor allem einen Fortschritt durch die Funkübertragung, die Kabel überflüssig mache. "Richtig toll kommt dieser Vorteil allerdings erst dann zum Tragen, wenn die Technik so klein sein wird, dass sie komplett unter der Haut bleiben kann."

Inwieweit gelähmte Patienten bereit sind, sich Elektrodenarrays ins Hirn einsetzen zu lassen, ist offen. "Das hängt ganz vom Patienten ab und seiner persönlichen Risiko-Nutzen-Abwägung", so Curo. In der aktuellen Studie schreiben die Forscher, dass Umfragen zufolge etwa 70 Prozent der Betroffenen implantierte Elektroden zur Kontrolle von Geräten akzeptieren würden.

Mögliche Risiken der invasiven Technik seien Vernarbungen in der Hirnrinde, die epileptische Anfälle hervorrufen könnten, oder auch Infektionen, erklärt Curo. "Hier könnte aber die technische Entwicklung, etwa von besonders weichen, anpassungsfähigen und auch langfristig gewebeverträglichen Elektroden, in Zukunft weiterhelfen."

Für die Tiefenhirnstimulation, eine Art Hirnschrittmacher vor allem für Parkinsonkranke, haben sich weltweit bereits Zehntausende Patienten entschieden.

boj/dpa



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