Mit Oculus Rift und Exoskelett trainieren Querschnittsgelähmte das Laufen

12.08.2016 Matthias Bastian

Wissenschaftler an der Duke Universität in North Carolina setzen VR-Brille, Avatare und ein Exoskelett ein, um verbliebene Nervenbahnen bei Querschnittsgelähmten zu reaktivieren.

Die Wissenschaftler trainierten acht querschnittsgelähmte Patienten über ein Jahr hinweg unter anderem mit einem Virtual-Reality-System. Keiner der Patienten reagierte zuvor positiv auf andere Rehabilitationstherapien. Vier der acht Patienten konnten anschließend wieder Berührungen wahrnehmen und die Muskulatur so gut kontrollieren, dass sie vom Zustand einer vollständigen Lähmung auf eine teilweise Lähmung eingestuft wurden.

Die Patienten berichteten unter anderem über eine verbesserte Blasen- und Darmkontrolle, sodass sie weniger Medikamente einnehmen mussten. Eine Patientin, die mehr als zehn Jahre vollständig gelähmt war, konnte nach der Therapie ihre Beine eigenständig bewegen, wenn ihr Körpergewicht von einem Gurt getragen wurde.

Laut dem Projektleiter und Spezialisten für Neurotechnik Miguel Nicolelis ist das ein Durchbruch: "Noch nie haben wir erlebt, dass ein Patient viele Jahre nach der Lähmung noch Zeichen der Heilung zeigt."

Training mit einem Gehirn-Maschine-Interface

Die acht Patienten trainierten mindestens zwei Stunden pro Woche einem virtuellen Avatar mittels Hirnsignalen das Gehen beizubringen. Eine Kappe mit Elektroden auf dem Kopf übermittelte und protokollierte dabei die Hirnaktivitäten. Eine Oculus-Rift-Brille ermöglichte es den Patienten, gefühlt in den Körper des Avatars zu schlüpfen, um mittels Immersion die Glaubhaftigkeit der Simulation zu erhöhen und das Gehirn besser zu stimulieren. Auf diese Art konnten Hirnregionen aktiviert werden, die Hirnforscher mit Beinbewegungen in Verbindung bringen.

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Anschließend nutzten die Patienten ein Exoskelett, um die virtuell gelernte Kontrolle mit mechanischer Unterstützung auf ihre realen Beine zu übertragen. Laut dem Projektleiter Nicolelis konnte die Patienten durch die Therapie "die Idee von unteren Gliedmaßen wieder in ihr Gehirn integrieren". Er geht davon aus, dass bei Querschnittsgelähmten ein kleiner Rest von intakten Nervenfasern bestehen bleibt, die aber nicht mehr aktiv sind. Mit der neuen Behandlung konnte man diese reaktivieren.

In einem nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler versuchen, Patienten zu behandeln, deren Lähmung erst kurze Zeit besteht. Die Hoffnung ist, dass dann ein möglicher Heilungsprozess noch deutlicher ausfällt. Eine ausführliche Dokumentation der Untersuchung gibt es hier.

https://www.youtube.com/watch?v=MuzDaFcjlC0

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