Der gelähmte Mann nutzt seine eigene Gehirnkraft, um wieder zu gehen

Ein 26-jähriger Mann, der vor fünf Jahren eine Verletzung erlitten hat, dass er unfähig ist zu gehen, hat seine ersten Schritte unternommen, um seine eigene Gehirnleistung zu nutzen, so ein Bericht in der Zeitung Journal of NeuroEngineering und Rehabilitation.
Der Mann lernte wieder zu laufen, mit seiner eigenen Gehirnkraft.
Kredit: Dr. Zoran Nenadic

Es ist das erste Mal, dass eine Person, die aufgrund einer Rückenmarksverletzung nicht in der Lage ist zu gehen, in Echtzeit ein nichtinvasives Brain Computer Interface (BCI) -System für oberirdisches Gehen verwendet hat, was auf die Machbarkeit der Entwicklung von BCI-Hirnimplantaten hoffen lässt um Menschen beim Gehen zu helfen.

Umfragen zeigen, dass Menschen mit Querschnittlähmungen aufgrund von Rückenmarksverletzungen auf dem Weg zur Verbesserung ihrer Lebensqualität eine hohe Priorität haben. Sechzig Prozent von ihnen sagen, dass sie bereit wären, ein BCI Implantat zu benutzen, wenn es ihnen helfen würde zu gehen.

Bisher erreichen die meisten Menschen, die durch SCI gelähmt werden, eine Mobilität mit einem Rollstuhl, aber die daraus resultierende sitzende Lebensweise führt oft zu weiteren Problemen, insbesondere Osteoporose, Herzerkrankungen, Atemwegserkrankungen und Druckgeschwüren. Diese verursachen nicht nur weiteres Leid für den Einzelnen, sondern tragen auch zu den medizinischen Kosten bei.

Die aktuelle Studie, geleitet von Dr. Zoran Nenadic von der University of California, zeigt, dass es möglich ist, dass jemand seine eigene Gehirnleistung nutzt, um wieder laufen zu können.

Der Teilnehmer wurde 19 Wochen lang trainiert und getestet, um sich auf den Spaziergang vorzubereiten. In jeder Sitzung gewann er mehr Kontrolle und absolvierte weitere Tests.

Anfangs wurde mentales Training benötigt, um die Gehfähigkeit des Gehirns zu reaktivieren. Aus einer sitzenden Position heraus und mit einer EEG-Kappe (Elektroenzephalogramm), die seine Gehirnwellen abbildete, lernte der Teilnehmer, einen Avatar in einer virtuellen Realität zu steuern.

Er wurde auch körperlich trainiert, um seine Beinmuskeln zu regenerieren und zu stärken.

Als nächstes übte er das Gehen, indem er 5 cm über dem Boden schwebte, um seine Beine frei bewegen zu können, ohne sich selbst stützen zu müssen.

Bei seinem 20. Besuch nutzte er diese Fähigkeiten und ein EEG-basiertes System, um auf einem 3,66 Meter langen Kurs auf dem Boden zu laufen.

Er trug ein Körpergewichtsstützsystem, um zu helfen und um ihn vom Fallen abzuhalten. Der Autor des Berichts fügt hinzu, dass er auch während des Spaziergangs eine leichte Unterhaltung führen konnte, ohne das System zu stören, was eine gute Echtzeitkontrolle nahelegt.

In Richtung Gehirnimplantate bewegen, um Mobilität zu ermöglichen

Robotische Exoskelette und funktionelle elektrische Stimulation (FES) wurden verwendet, um Mobilität zu erreichen, aber sie haben Nachteile. Erstens können sie die Neuroplastizität der Bahnen zwischen dem Gehirn und den Pools der Wirbelsäulenmotoren nicht ausnutzen. Zweitens fehlt ihnen die supra spinale Kontrolle, die ein fähiger Körper intuitiv hat. Sie haben auch die Unannehmlichkeit, sich auf manuell gesteuerte Schalter zu verlassen.

Die Forscher glauben, dass, wenn ein System ohne diese Nachteile entwickelt werden könnte, es drastisch die Lebensqualität von Personen verbessern würde, die aufgrund von SCI nicht gehen können.

Die Rückenmarkstimulation mit BCIs bietet die Hoffnung, bei Patienten mit QSL wieder Bewegungen der unteren Extremitäten zu erreichen. Es würde eine intuitive und direkte Gehirnsteuerung des Gehens über ein externes Gerät ermöglichen.

Wenn die Durchführbarkeit einer solchen Vorrichtung durch erfolgreiches Testen unter ausreichend vielen Menschen festgestellt werden kann, könnte ein vollständig implantierbarer BCI entwickelt werden, der die Fähigkeit wiederherstellen könnte, in einer Weise zu laufen, die der Natur ähnelt.

In den Worten von Dr. Nenadic:

"Sobald wir die Verwendbarkeit dieses nichtinvasiven Systems bestätigt haben, können wir invasive Mittel wie Gehirnimplantate untersuchen. Wir hoffen, dass ein Implantat eine noch größere Prothesenkontrolle erreichen kann, weil Gehirnwellen mit höherer Qualität aufgezeichnet werden." Ein solches Implantat könnte dem Gehirn eine Empfindung zurückgeben, die es dem Benutzer ermöglicht, seine Beine zu fühlen. "

Früher in diesem Monat, Medizinische Nachrichten heute berichteten, dass ein Mann nach 4 Jahren mit einem Roboter-Exoskelett wieder laufen konnte.

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