Ein Gehirnimplantat in Kombination mit elektrischer Stimulation hat einem gelähmten Mann geholfen, einige Bewegungen und das Gefühl der Berührung wiederzuerlangen. Das Gerät umgeht die Rückenmarksverletzung, indem es das Gehirn, die Muskeln und die sensorischen Bereiche direkt miteinander verbindet.
Keith Thomas verlor nach einem Sprungunfall im Jahr 2020 die Kontrolle über seine Gliedmaßen. Er konnte seine Arme nicht mehr bis zu seinem Gesicht heben und spürte keine Berührungen mehr an Händen und Handgelenken. Im Jahr 2023 nahm er an einer klinischen Studie der Feinstein Institutes teil.
Chad Bouton hilft Keith Thomas beim Anlegen eines nicht-invasiven Stimulationspflasters, das im Rahmen der klinischen Studie zur "doppelten neuronalen Überbrückung" auf der Haut getragen wird.
Bildnachweis: Northwell Health
Die Forscher implantierten fünf Netzwerke von Mikroelektroden in sein Gehirn. Einige zeichnen die Signale auf, die entstehen, wenn er sich eine Bewegung vorstellt. Andere stimulieren die Gehirnregionen, die normalerweise Informationen von der Hand verarbeiten.
Das System bildet eine "doppelte neuronale Brücke". Eine erste Verbindung entschlüsselt die Bewegungsabsicht und steuert Stimulatoren, die auf den Armmuskeln platziert sind. Eine zweite leitet Informationen von Sensoren an der Hand und den Fingern an das Gehirn weiter.
Wenn Thomas einen Gegenstand greift, erkennen die Sensoren Druck und Berührung. Das System wandelt diese Informationen dann in geeignete elektrische Stimulationen um. Das Gehirn empfängt so ein künstliches Signal, das als Empfindung von der Hand interpretiert werden kann.
Die Forscher entwickelten auch eine Methode namens "kortikaler Spiegel". Sie zeichnen die Gehirnaktivität auf, die mit dem Eindruck verbunden ist, berührt zu werden, und reproduzieren dann einige dieser Signale durch Stimulation. Dieser Ansatz zielt darauf ab, nach der Verletzung stumm gebliebene Schaltkreise schrittweise zu reaktivieren.
Nach mehreren Wochen Training konnte der Teilnehmer präzise Bewegungen ausführen, wie zum Beispiel eine leere Eierschale zu greifen, ohne sie zu zerbrechen. Er erlangte auch das Gefühl im rechten Handgelenk zurück, einem Bereich, der seit dem Unfall taub war.
Die bei einer einzelnen Person beobachteten Ergebnisse erlauben noch keine Rückschlüsse auf eine allgemein anwendbare Lösung. Die Implantation bleibt invasiv und das System benötigt weiterhin externe Ausrüstung. Neue Studien müssen seine Sicherheit, Stabilität und Wirksamkeit bei verschiedenen Rückenmarksverletzungen klären.