Hochschule Lausanne - 16 Elektroden in der Wirbelsäule – Gelähmte können kurze Strecken gehen
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Hochschule Lausanne16 Elektroden in der Wirbelsäule – Gelähmte können kurze Strecken gehen

Eine implantierte Folie gibt kleine elektrische Impulse an Nervenbahnen ab, die zu Motorneuronen in der Wirbelsäule führen. Dadurch können Patienten bereits am ersten Tag nach der Aktivierung des sogenannten Elektrodenarrays erste Schritte machen. 

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Der Italiener Michel Roccati war nach einem Motorradunfall querschnittsgelähmt. Nach monatelangem Training kann er jetzt mit einem Rollator 500 Meter am Stück laufen und Treppen hoch- und heruntersteigen.

Der Italiener Michel Roccati war nach einem Motorradunfall querschnittsgelähmt. Nach monatelangem Training kann er jetzt mit einem Rollator 500 Meter am Stück laufen und Treppen hoch- und heruntersteigen.

Screenshot Youtube/EPFL
Möglich mache das eine implantierte Folie mit 16 Elektroden, die kleine elektrische Impulse an Nervenbahnen abgibt, die zu Motorneuronen in der Wirbelsäule führen, erklären Jocelyne Bloch und Grégoire Courtine von der Hochschule Lausanne.

Möglich mache das eine implantierte Folie mit 16 Elektroden, die kleine elektrische Impulse an Nervenbahnen abgibt, die zu Motorneuronen in der Wirbelsäule führen, erklären Jocelyne Bloch und Grégoire Courtine von der Hochschule Lausanne.

Screenshot Youtube/EPFL
Die Methode der Rückenmarkstimulation durch elektrische Impulse wird seit Längerem in der Behandlung von chronischen Schmerzen angewandt.

Die Methode der Rückenmarkstimulation durch elektrische Impulse wird seit Längerem in der Behandlung von chronischen Schmerzen angewandt.

EPFL / Alain Herzog

Darum gehts

Dank einer neuen, experimentellen Therapie können Querschnittsgelähmte nach vergleichsweise kurzem Training wieder stehen und kurze Strecken gehen. Dabei gibt eine implantierte Folie mit 16 Elektroden kleine elektrische Impulse an Nervenbahnen ab, die zu Motorneuronen in der Wirbelsäule führen. Die Patienten konnten bereits am ersten Tag nach der Aktivierung des sogenannten Elektrodenarrays erste Schritte auf einem Laufband machen. Jocelyne Bloch und Grégoire Courtine von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) und ihr Team stellen ihre Ergebnisse im Fachmagazin «Nature Medicine» vor.

Die Methode der Rückenmarkstimulation durch elektrische Impulse wird schon seit Längerem in der Behandlung von chronischen Schmerzen angewendet. Bloch und Courtine haben vor einigen Jahren erkannt, dass eine solche Stimulation auch Querschnittsgelähmten helfen kann, einen Teil der Beweglichkeit ihrer Beine wiederzuerlangen. Dass dies grundsätzlich funktioniert, haben sie bereits 2018 an Patienten gezeigt, die ihre Beine oder Füsse noch minimal bewegen konnten. Jetzt konnten sie ihre Methode verbessern und an Patienten ohne Restbeweglichkeit erfolgreich testen.

«Unser Durchbruch sind hier die längeren und breiteren implantierten Elektrodenarrays, bei denen die Elektroden so angeordnet sind, dass sie genau den Spinalnervenwurzeln entsprechen», wird Bloch in einer EPFL-Mitteilung zitiert. Dies gebe den Medizinern eine präzise Kontrolle über die Neuronen, die bestimmte Muskeln regulieren. Um dieses Elektrodenarray zu entwickeln, analysierten Bloch, Courtine und Kollegen 27 Wirbelsäulen und erstellten Computermodelle. Sie stellten fest, dass die Lage der Nervenbahnen, die zu den motorischen Zentren im Rückenmark führen, sich von Mensch zu Mensch unterscheidet.

Schliesslich fanden sie ein Arrangement der 16 Elektroden, mit dem erheblich besser als bisher die entscheidenden Nervenbahnen für jede Art der Bewegung durch elektrische Impulse erreicht werden kann. Die Elektroden auf der Folie sind mit einem Impulsgeber verbunden, der wiederum drahtlos über einen Tabletcomputer angesteuert werden kann. «Die Patienten können die gewünschte Aktivität auf dem Tablet auswählen und die entsprechenden Protokolle werden an den Schrittmacher im Bauchraum weitergeleitet», sagt Courtine. Dabei werde das Rückenmark aktiviert, wie es das Gehirn natürlicherweise tun würde. Neben dem Stehen und Gehen sollen so etwa auch Schwimmen und Liegerad fahren möglich sein.

Technologie kann weiterentwickelt werden

«Die ersten Schritte waren unglaublich – ein Traum wurde wahr!», berichtet Michel Roccati, ein Italiener, der nach einem Motorradunfall querschnittsgelähmt war. Nach monatelangem Training kann er jetzt mit einem Rollator 500 Meter am Stück laufen und Treppen hoch- und heruntersteigen. Zwei weitere Patienten haben in noch laufenden klinischen Versuchen ebenfalls einen Teil der Beweglichkeit ihrer Beine und ihres Rumpfes wiedererlangt, sie können jedoch keine Treppen bewältigen. Für jeden von ihnen haben die Forscher ein individuelles Programm zur Nervenstimulation geschrieben.

«Die Forschungsergebnisse sind beeindruckend», gab Norbert Weidner vom Universitätsklinikum Heidelberg der Deutschen Presse-Agentur eine Einschätzung zur Studie. Dennoch ist er skeptisch, dass die Therapie in absehbarer Zeit im klinischen Alltag angewendet werden kann. Aus der Studie gehe beispielsweise nicht hervor, wie die drei Patienten ausgewählt wurden. Deshalb ist es für Weidner fraglich, ob die Ergebnisse auf grössere Patientengruppen übertragen werden können. Andererseits könne die Technologie in den kommenden Jahren weiterentwickelt werden. Ähnlich sieht es Rainer Abel vom Klinikum Bayreuth, der zudem betont: «Ich freue mich, dass dieses Projekt weitergeht und die Kollegen offenbar auch die Ressourcen dafür haben.»

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(DPA/kle)

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