Mit Hilfe von Rückenmarksstimulation ist es Forschern gelungen, drei Querschnittsgelähmten wieder zu mehr Beweglichkeit zu verhelfen. Zwei der Patienten konnten mit dieser Technik ihre Lauffähigkeit verbessern, während ein Patient, der bisher nicht laufen konnte, diese Fähigkeit mit einer Gehhilfe erlangte. Alle Patienten verbesserten ihre Bewegungsmöglichkeiten, die selbst nach dem Abschalten der Rückenmarksstimulation noch erhalten blieben.
David Mzee kann nun alleine laufen – selbst ohne Rückenmarksstimulation. © EPFL / Jamani Caillet
Die Rückenmarksstimulation ist inzwischen eine etablierte Technik, bei der minimal-invasiv eine oder mehrere Elektroden in den Wirbelkanal des Rückenmarks eingebracht werden. Die Elektroden stimulieren durch geringe elektrische Ströme das Rückenmark. Bisher wird diese Therapieform vor allem gegen chronische Rückenschmerzen angewandt. Doch nun wird diese Form der Neurostimulation zunehmend auch für die Therapie von Querschnittsgelähmten erforscht. Ziel dieser Technik ist es, die durch die Rückenmarksschädigung geschwächte Reizweiterleitung durch Stimulation zu verstärken und dem Patienten so die Kontrolle über seine Extremitäten wieder zu verleihen.
Vorangegangene Experimente hatten gezeigt, dass eine kontinuierliche Stimulation zwar auch die Bewegungsmöglichkeiten betroffener Patienten verbessern kann. Diese Fähigkeit jedoch nach Abschalten der Stimulation wieder verloren geht. Daher versuchten es Forscher an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne mit einer Neurostimulation, die nicht ständig aktiv ist. Vielmehr können die Patienten die Aktivierung über eine sprachgesteuerte, spezielle Armbanduhr gezielt selbst an- und abschalten. Die Elektroden sind so hintereinander im Rückenmark platziert, dass sie individuelle Muskelgruppen in den Beinen ansprechen. Durch ihre präzise Anordnung können sie so genau die Regionen im Rückenmark aktivieren, die auch normalerweise stimuliert würden, wenn das Gehirn Impulse zum Laufen sendet. Laut dem Neurowissenschaftler Grégoire Courtine ist es diese genaue zeitliche Synchronisation der Impulse, verbunden mit der richtigen Lokalisation der Elektroden, die es den Patienten nach ein paar Tagen Übung erlaubt, bewusste Bewegungen auszuführen. Denn nur so wird ein erneutes Wachstum der Nervenfasern angestoßen.
Bereits nach einer Woche konnten die Patienten, mit Hilfe von Stützen, die ihr Körpergewicht hielten, ein paar Schritte laufen. Und nach fünf Monaten hatte sich ihre Bewegungsfähigkeit massiv verbessert.
Allerdings ist bisher nicht klar, ob diese Therapie für alle Querschnittsgelähmten funktionieren wird. Denn die Versuchspersonen waren zwar alle schon viele Jahre gelähmt, hatten aber immer noch teilweise funktionierende Nervenbahnen, deren Signale durch die Stimulation verstärkt werden konnten. Die Forscher haben eine Firma gegründet, mit der sie ihre neue Technologie vermarkten wollen. Das ist gut, sollte die Technologie ihre Versprechen halten und so viele Betroffene in den Genuss einer erfolgreichen Behandlung kämen. Doch neigen Firmen natürlich auch dazu, ihre Erfolge zu übertreiben, da sie Geld verdienen wollen.
von Ute Keck, 7. November 2018
Originalpublikationen:
Wagner FB et al. Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury. Nature. 2018 Nov;563(7729):65-71. doi: 10.1038/s41586-018-0649-2. Epub 2018 Oct 31.
Formento E1,2, Minassian K2, Wagner F2, Mignardot JB2, Le Goff-Mignardot CG2, Rowald A2,3, Bloch J4, Micera S1,5, Capogrosso M3, Courtine G. Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury. Nat Neurosci. 2018 Oct 31. doi: 10.1038/s41593-018-0262-6. [Epub ahead of print]