Implantat: Gesundes Bein bringt Gelähmtes zum Gehen

Technologie hat in fünf Jahren Marktreife

Forscher der Hokkaido Universität in Japan haben ein Implantat entwickelt, das mit Hilfe von Signalen des gesunden Beines das Gelähmte steuert. Zwei Männer, die aufgrund eines Schlaganfalles einseitig gelähmt waren, können nun wieder gehen. Ihnen wurden Sensoren auf bestimmte Muskelgruppen des gesunden Beines platziert und Stimulatoren in das paralysierte Bein implantiert. Bis die Technologie auf den Markt kommt wird es laut Entwicklern noch fünf Jahre dauern.

“Die Methode erlaubt es dem Patienten, das Bein natürlich zu bewegen”, erklärte Wenwei Ju von der Hokkaido Universität im Fachblatt New Scientist. Die Muskelsensoren registrieren die Signale des gesunden Beines. Diese werden dazu verwendet, um vorprogrammierte elektrische Impulse in elf Elektroden, die in der Nähe von Nerven des gelähmten Beines implantiert werden, auszulösen.

Die Erzeugung von Bewegungen in Gliedmaßen durch die elektrische Stimulation von Muskeln und Nerven wird auch als funktionelle elektrische Stimulation bezeichnet. Ein Problem dabei stellen mögliche und ungewollte Muskelspasmen dar, die normalerweise vom Gehirn unterdrückt werden. Die Muskeln können sich versteifen und die Aktivität anderer Muskeln kann gegen eine gewollte Bewegung wirken. Ein weiteres Problem bei der konventionellen funktionellen elektrischen Stimulation ist, dass die Patienten die Elektroden aktivieren müssen und dafür den Oberkörper benötigen. Die Aktivierung erfolgt entweder mit Sensoren oder Schaltern. Yu gelang es nach eigenen Angaben dieses und das Problem der Spasmen zu umgehen. Der Forscher stimmte die elektrischen Stimulationen und deren Zeitpunkt ab. Die Muskeln arbeiteten zusammen und produzierten koordinierte, sanfte Bewegungen.

Darüber hinaus hatte die elektrische Stimulation eine therapeutische Wirkung, die die Beinmuskulatur vor einer Versteifung schützte. Im nächsten Schritt muss sichergestellt werden, dass die Methode sicher ist. Viele halbseitig gelähmte Menschen seien alt und bei einem Sturz könne eine Hüfte rasch gebrochen sein. Yu erklärte, dass sein System ein Lernprogramm verwendet, das sich an die individuellen Muskelkontraktionen anpasst. Damit kann das System nahezu perfekt die Intentionen des Patienten erkennen. Das Sturzrisiko sei somit reduziebar.