Mann mit vollständiger Lähmung Neue Implantate wandeln Hirnströme von ALS-Patient in Sprache um

Mithilfe eines neuartigen Systems kann ein komplett gelähmter Patient noch kommunizieren, obwohl er selbst seine Augen nicht mehr bewegen kann. Das berichtet ein Team um einen Hirnforscher, dem 2019 noch Datenfälschung vorgeworfen wurde.
Computeraufzeichnungen der Hirnströme des ALS-Patienten: Daten aus Sensoren im Gehirn werden in Buchstaben umgewandelt

Computeraufzeichnungen der Hirnströme des ALS-Patienten: Daten aus Sensoren im Gehirn werden in Buchstaben umgewandelt

Foto: Wyss Center

Selbst wenn ein Mensch keinen Muskel mehr bewegen und somit weder durch Handzeichen, Nicken oder Augenbewegungen anzeigen kann, was er möchte, ist es einem internationalen Forscherteam zufolge möglich, mit dem Betroffenen zu kommunizieren. Das zumindest sei im Fall eines Mannes mit amyotropher Lateralsklerose (ALS) geglückt, berichten die Wissenschaftler um den Tübinger Hirnforscher Niels Birbaumer im Fachmagazin »Nature Communications« .

Bei dem betroffenen Patienten handelt es sich den Angaben zufolge um einen 1985 geborenen Mann, der mit 30 Jahren die Diagnose ALS bekam. Dabei handelt es sich um eine fortschreitende und unheilbare Erkrankung des Nervensystems, bei der die motorischen Nervenzellen zugrundegehen. Die Folge ist, dass die Muskeln immer weniger gesteuert werden können und Bewegungen dadurch unmöglich werden. Zunächst konnte der Mann noch mithilfe eines Augensteuerungssystems kommunizieren, doch bereits im Jahr 2017 verlor er auch diese Fähigkeit.

Koma, Wachkoma, Locked-In-Syndrom

Seine Familie kontaktierte daher Birbaumer vom Institut für Medizinische Psychologie an der Universität Tübingen und seinen Kollegen Uwal Chaudhary von der ALS Voice GmbH im badenwürttembergischen Mössingen. Birbaumer und Chaudhary haben bereits mehrfach zusammengearbeitet und publiziert. In den Jahren 2017  und 2019  hatten sie Artikel über Kommunikationssysteme für ALS-Patienten veröffentlicht, die sie später allerdings wieder zurückziehen mussten. Der Grund: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) warf ihnen wissenschaftliches Fehlverhalten vor, Daten seien gefälscht worden. Birbaumer und Chaudhary wurden aus der DFG ausgeschlossen, der SPIEGEL berichtete.

In der aktuellen Studie legten die Wissenschaftler viele Daten und Auswertungen des Experimentes mit ihrem Patienten vor, die zwei unabhängige Forscher kritisch überprüft und hinterfragten. Nachdem die Autoren zusätzliche Erklärungen und Details geliefert hatten, akzeptierte das renommierte Journal »Nature Communications« die Arbeit und veröffentlichte diese nun.

»willst du mit mir bald disneys robin hood anschauen«

Die Besonderheit es neuen Systems ist, dass der Patient mithilfe von akustischen Signalen kommunizieren kann. Dabei wählt er in seinen Antworten jeweils zwischen »Ja« und »Nein« aus, was unterschiedliche Aktivitäten in seinen Nervenzellen zur Folge hat. Diese werden von Elektroden in seinem Gehirn abgelesen, die dem Mann im Jahr 2019 implantiert worden waren. Welche Aktivität »Ja« und welche »Nein« bedeutet, hat er den Angabe zufolge in zahlreichen Sitzungen über ein akustisches Feedback-System gelernt: Wählt er »Ja«, klettert der Ton in die Höhe, bei »Nein« sackt er ab. Auf diese Weise hat der Patient gelernt, ganze Wörter zu buchstabieren und Sätze zu formulieren wie etwa »jungs es funktioniert gerade so muehelos « oder »mein groesster wunsch ist eine neue bett und das ich morgen mitkommen darf zum grillen«. Seinen Sohn fragte er demnach: »willst du mit mir bald disneys robin hood anschauen«.

Dieses akustische Neurofeedback-System ist ungewöhnlich, und es ist unklar, inwieweit es sich auch von anderen Locked-in-Patienten nutzen lassen könnte. Es erfordert für die Implantate zudem einen hirnchirurgischen Eingriff, der Komplikationen wie Blutungen oder Infektionen nach sich ziehen kann. Für den Mann aus Tübingen aber stellt es offenbar eine Möglichkeit dar, mit seinem Sohn, seiner Frau, seiner Mutter, den Pflegern und Ärztinnen und Forschern noch zu kommunizieren – auch wenn er für jedes einzelne Wort mehrere Minuten braucht.

Mit fortschreitender Zeit werden allerdings auch die Aussagen auf diesem Weg deutlich langsamer und weniger zuverlässig, sagte Jonas Zimmermann vom Wyss Center für Bio- und Neuroengineering in Genf, der sich derzeit um den Patienten kümmert, gegenüber der »New York Times «. Die Ursache seien vermutlich technische Probleme, denn die implantierten Elektroden haben nur eine begrenzte Lebensdauer. Diese auszutauschen sei aber aufgrund der Infektionsgefahr zu riskant.

hei
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