Brain Computer Interface hilft Locked-In-Patienten

Beim Locked-In-Syndrom sind die Patienten zwar bei Bewusstsein, jedoch körperlich vollständig gelähmt und daher unfähig, mit ihrer Außenwelt zu kommunizieren - zumindest bisher. Wissenschaftlern ist es nun gelungen, mit Hilfe einer Computer-Gehirn-Schnittstelle (Brain Computer Interface, BCI), die in eine Kopfhaube integriert ist, eine Kommunikation mit den Patienten aufzubauen. Die Forscher konnten den vollständig gelähmten Patienten Fragen stellen, die diese dann mittels Übertragung ihrer Gedanken an das System mit Ja oder Nein beantworteten. Das Forscherteam um Niels Birbaumer, emeritierter Professor der Universität Tübigen, veröffentlichte die Ergebnisse nun im Fachmagazin Plos Biology.

Messung der Hirnaktivität ermöglicht Kommunikation

Vier Patienten, die alle an amyotropher Lateralsklerose (ALS) leiden, haben die Kopfhaube getestet. Bei der neuen Anwendung werden zwei Methoden, Hirnaktivität zu messen, vereint, nämlich die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) und die Elektroenzephalografie (EEG). Über die Kopfhaube wird dabei unter anderem die Veränderung des Sauerstoffgehalts im Gehirn gemessen, womit auf die jeweilige Aktivität in bestimmten Hirnregionen geschlossen werden kann.

Zunächst müssen die Patienten dafür 100 bis 150 Fragen in Gedanken beantworten. Dann justieren die Forscher die Messmethoden so, dass mit den Antworten danach eine Treffer-Wahrscheinlichkeit von rund 70 Prozent erreicht wird. Birnbaumer betont, dass die Quote auch bei Gesunden nicht höher sei, da die Prozedur sehr anstrengend ist und äußerste Konzentration erfordert. Daher ist die Nutzungszeit pro Tag auch auf etwa eine Stunde begrenzt. Besonders erstaunt waren die Wissenschaftler darüber, dass alle Patienten auf die Frage, ob sie glücklich seien, mit „Ja“ antworteten. „Was wir beobachteten, war, dass sie, so lange sie genügend Pflege daheim bekamen, ihre Lebensqualität akzeptabel fanden“, so Birbaumer.

Bisher keine breite Anwendung möglich

Es gibt auch andere Methoden zur Kommunikation mit (fast) vollständig gelähmten Patienten. So ist beispielsweise der Einsatz von Augenbewegungskameras zuverlässiger als der des Brain Computer Interfaces, wie Birbaumer einräumt. Doch manche Patienten können nicht einmal mehr ihre Augen bewegen und sind damit auch von dieser Art der Kommunikation abgeschnitten.

Wie die Forscher betonen, ist die Nachfrage nach dem System sehr groß, doch er und sein Team schaffen es nicht, allen Wünschen nachzukommen, da die Feinjustierung der Haube und das Training der Angehörigen viel Zeit in Anspruch nehmen. Die Kosten werden bisher von einer von Birbaumer ins Leben gerufenen Stiftung getragen. Die Hoffnung der Wissenschaftler ist nun, dass das Verfahren für mehr Patienten verfügbar wird. Doch für eine kommerzielle Lösung habe sich bisher noch kein gewerblicher Anbieter gefunden, so die Forscher.

Der Hauptgrund dafür ist, dass sich aufgrund der relativ kleinen Anzahl von Betroffenen eine kommerzielle Herstellung kaum lohnen würde. Der Verein zur Interessenwahrnehmung von Menschen mit dem Locked-in-Syndrom geht von etwa 400 bis 500 Patienten in Deutschland aus, für die diese Anwendung in Frage käme. Zurzeit kostet eine Haube nach Birbaumers Angaben 50.000 bis 70.000 Euro.

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