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Elektrostimulation lässt Querschnittsgelähmte wieder laufen

Donnerstag, 24. Februar 2022 – Autor:
Schweizer Forscher haben ein Implantat entwickelt, das Querschnittsgelähmte wieder laufen lässt. Per Elektrostimulation werden Nerven im Rückenmark aktiviert, die die Muskulatur ansteuern.
Ein Rückenmarksimplantat hilft Gelähmten wieder zu laufen

– Foto: Adobe Stock/mapo

Schweizer Forscher haben ein Implantat entwickelt, das Querschnittsgelähmte wieder laufen lässt. Durch die epidurale Elektrostimulation (EES) werden Nerven im Rückenmark aktiviert, die die Muskulatur ansteuern. Zu dem Wissenschaftler-Team gehören Prof. Grégoire Courtine, Neurowissenschaftler an der Ecole Polytechnique Fédérale  Lausanne und Prof. Jocelyne Bloch, Neurochirurgin am Centre Hospitalier Universitaire Vaudois in Lausanne.

Die flexiblen Implantate werden unter den Wirbeln in Kontakt mit dem Rückenmark platziert. Sie sind in der Lage, die Neuronen zu modulieren, die die Aktivität bestimmter Muskelgruppen regulieren. In dem Fall die Rumpf- und Beinmuskulatur.

Elektroden stimmen mit Nervenwurzeln im Rückenmark überein

An drei Patienten, querschnittsgelähmte Männer zwischen 29 und 41 Jahren, wurde das Verfahren bislang getestet. Dafür entwickelten die Forscher eine Software mit aktivitätsspezifischen Stimulationsprogrammen. Über ein Tablet werden diese drahtlos an einen Schrittmacher im Bauch des Patienten übertragen, der seinerseits die Stimulation an das Rückenmarksimplantat weiterleitet.

"Der Schlüssel lag darin, ein längeres und breiteres Implantat einzusetzen, dessen Elektroden so angeordnet sind, dass sie genau mit den Nervenwurzeln im Rückenmark übereinstimmen, die uns Zugang zu den Neuronen verschaffen, die die Muskeln steuern", erläuterte Jocelyne Bloch.

Dieser Ansatz ermöglicht mehr Selektivität und Präzision bei der Steuerung der mit jeder Aktivität verbundenen motorischen Sequenzen. Die Stimulationsalgorithmen ahmen dabei die Natur nach und wurden von gesunden Patienten abgeleitet.

 

Elektrostimulation lässt Querschnittsgelähmte wieder laufen

"Innerhalb eines Tages nach der Aktivierung ihres Implantats konnten unsere drei Patienten aufstehen, gehen, velofahren, schwimmen und Rumpfbewegungen kontrollieren», sagte Grégoire Courtine. Nach fünf Monate intensiven Trainings zeigten sich Verbesserungen beim Stehen, Gehen und bei der Kontrolle der Rumpfstabilität.

Es gelang den Paienten wieder Muskelmasse aufzubauen. So konnten sie zum Beispiel ohne fremde Hilfe an einer Bar stehen, kurze Strecken mit einem Rollator gehen oder Treppen steigen. Elektrostimulation lässt Querschnittsgelähmte also wieder laufen.

Natürliche Bewegung wurde nicht wiedererlangt

Ein Vorteil: Die Trainings können dank der geringen Grösse der Geräte auch im Freien und nicht nur im Labor stattfinden. Einschränkung: Ihre natürlichen Bewegungen konnten die Probanden nicht wiedererlangen. Die Ergebnisse erschienen in dem Fachmagazin Nature Medicine. Unklar ist noch, ob dieser Ansatz auf alle Formen der Querschnittslähmung übertragbar ist.

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