Erstmals nach acht Jahren Querschnittsgelähmter kann Hand wieder selbst steuern

Der Arm gehorcht wieder den Befehlen seines Gehirns: Forscher haben einem Gelähmten einen Teil seiner Bewegungen zurückgegeben - mit Implantaten und einem Computer als Vermittler.
Bill Kochevar, 56

Bill Kochevar, 56

Foto: Reserve University/ Cleveland FES Center/ REUTERS

Langsam hebt Bill Kochevar den Arm, hält kurz inne, und führt schließlich die Gabel mit dem Kartoffelbrei zum Mund. Sie ist gebogen, damit sie ihr kostbares Gut nicht verliert, der Ablauf der Bewegungen wirkt extrem anstrengend. Und doch huscht Kochevar ein Lächeln über das Gesicht, als der Kartoffelbrei im Mund landet.

Für den 56-Jährigen ist es eines der ersten Male nach einer achtjährigen Pause, dass er seinen Arm selbst bewegen, sich eine Gabel mit Essen selbst zum Mund führen kann. Damals verletzte Kochevar sein Rückenmark bei einem Fahrradunfall so schwer, dass er den Körper von den Schultern abwärts vom Gehirn abschnitt. Querschnittslähmung.

Um zumindest einen Teil seiner Bewegungen zurückzuerlangen, legte sich Kochevar im Jahr 2014 auf den Operationstisch. Bei dem Eingriff implantierten Mediziner ihm winzige Sensoren in Arm- und Handmuskeln sowie ins Gehirn. Dabei wählten sie eine Hirnregion, die eigentlich Muskeln von Armen und Händen steuert, wie sie in der Fachzeitschrift "Lancet" berichten.

Wie ein Graben, der eine Autobahn trennt

Anschließend machten sich die Forscher zunutze, dass bei einer Querschnittslähmung die Nervenzellen ober- und unterhalb der Verletzung des Rückenmarks in der Regel noch voll funktionstüchtig bleiben. Der Querschnitt führt nur dazu, dass sie nicht mehr miteinander kommunizieren können. Es ist, als gäbe es inmitten einer gut präparierten Autobahn einen großen Graben.

Um ihn zu überwinden, nutzten die Forscher einen Computer als Vermittler. Dieser wertete in einem ersten Schritt die Informationen der Sensoren aus dem Gehirn aus. Will Kochevar den Arm heben? Die Hand öffnen? Die so entschlüsselten Bewegungsbefehle gab er anschließend über ein Kabel an die Sensoren in Arm und Hand weiter, die wiederum die Muskeln aktivierten.

Nachdem Kochevar seine Armmuskeln trainiert hatte, konnte er mithilfe der Implantate und des zwischengeschalteten Computers Kaffee aus einem Strohhalm trinken sowie gabelweise Kartoffelbrei und Käse-Makkaroni zum Mund führen. Die Bewegung seiner Arme steuerte er dabei - wie jeder Mensch ohne Lähmung - mit seinen Gedanken.

Empfohlener externer Inhalt
An dieser Stelle finden Sie einen externen Inhalt von YouTube, der den Artikel ergänzt und von der Redaktion empfohlen wird. Sie können ihn sich mit einem Klick anzeigen lassen und wieder ausblenden.
Externer Inhalt

Ich bin damit einverstanden, dass mir externe Inhalte angezeigt werden. Damit können personenbezogene Daten an Drittplattformen übermittelt werden. Mehr dazu in unserer Datenschutzerklärung.

"Es war überwältigend", erinnert sich der 56-Jährige. "Ich konnte nicht glauben, dass ich das tun kann, indem ich einfach daran denke." Nach Jahren der Lähmung war seine Schulter eigentlich nicht mehr stark genug, um seinen Arm anzuheben. Deshalb unterstützten die Mediziner ihren Patienten mit einem Roboter, der den Arm wie ein Gerüst stützte und die Bewegungen erleichterte.

Einer von wenigen

Kochevar ist nicht der erste Patient, der eine solche Erfahrung machen durfte. Bei Versuchen mit ähnlichen Technologien war es zuvor bereits gelungen, einigen wenigen Gelähmten ausgewählte Bewegungen zu ermöglichen. So gelang es beispielsweise Ian Burkhart, der mit 19 bei einem Tauchunfall sein Rückenmark verletzt hatte, wieder eine Kreditkarte durch einen Leser zu ziehen oder ein Glas Wasser einzuschenken.

Bei ihm kommunizierte ebenfalls ein ins Hirn implantierter Chip mit einem Computer, der als Vermittler diente. Dieser übertrug die Bewegungsbefehle allerdings an eine außen an den Arm angebrachte Manschette und nicht an einen in den Muskel implantierten Sensor (eine genaue Beschreibung des Versuchs finden Sie hier).

In anderen Versuchen experimentieren Forscher zudem mit Hauben, die Gehirnaktivitäten an der Oberfläche des Schädels ablesen. So ließe sich die riskante Hirn-OP umgehen. Die dort empfangenen Signale sind allerdings deutlich ungenauer als die direkt im Gehirn gemessenen Aktivitäten.

Heilen lässt sich eine Querschnittslähmung trotz dieser ersten positiven Versuche noch nicht. Auch hat es bis jetzt keines der Experimente aus dem Labor in den Alltag der Patienten geschafft. Bob Kirsch von der Case Western Reserve University in Cleveland, der den aktuellen Versuch geleitet hat, hofft, dass es in wenigen Jahren so weit ist. Bis dahin müsse sich die Technik allerdings noch stark weiterentwickeln.

Impulse aus dem Rückenmark

So ist für eine sinnvolle Hilfe im Alltag unter anderem wichtig, die Bandbreite der Bewegungen, die durch die Technik möglich wird, noch zu erweitern. Hinzu kommt, dass es noch immer eine große Herausforderung ist, die Muskeln künstlich anzusteuern. Bei den wenigen bisherigen Versuchen bewegten sich die Betroffenen oft noch ruckartig.

"Vielleicht ist es möglich, natürlichere Bewegungen zu erzeugen, wenn wir die Nerven im Rückenmark stimulieren", hofft Gregoire Courtine, der Lähmungen beim Swiss Federal Institute of Technology in Genf erforscht. Die Rückenmarksnerven könnten - wenn sie unterhalb der Querschnittsverletzung stimuliert werden - anschließend die Informationen bis zum Muskel weiterleiten wie bei einem gesunden Mensch. Noch handelt es sich dabei jedoch nur um Gedankenspiele.

Kochevar, selbst Informatiker, ist jetzt schon überzeugt: Er würde sein Hirnimplantat wahnsinnig gerne eines Tages auch zu Hause einsetzen, sagt er. "Ich wäre gerne dazu fähig, es einzuschalten, wenn ich etwas machen muss, das zu erledigen, und es dann wieder auszuschalten", sagt er. "Ich wäre so gespannt, jeden Tag neue Dinge auszuprobieren."

irb/AP
Verwandte Artikel
Die Wiedergabe wurde unterbrochen.