Tastzellen geben gelähmten Hände neues Gefühl

Neuro-Implantate mit besserer Koordinationsmöglichkeit

Aalborg/Dänemark (pte007/25.06.2000/10:30)

Elektronische Muskelstimulatoren werden bereits routinemäßig verpflanzt und ermöglichen neue Bewegung von Extremitäten, deren Nerven unwiederbringlich verloren gegangen sind. Ihr größtes Manko ist allerdings der fehlende Sinn für die Kraft der Bewegung. Ein neues an der Universität Aalborg entwickeltes Verfahren setzt hier an und greift sensorische Informationen der Tastzellen ab, um sie den Muskelstimulatoren zuzuspielen.

"Wenn die Halswirbelsäule durch einen Unfall beschädigt wurde, sind die Patienten nahezu völlig bewegungsunfähig - Zwar können die Oberarme noch eingeschränkt reagieren, doch die Hände funktionieren nicht mehr", fasst der Ingenieur Andreas Inmann von der dänischen Universität Aalborg http://www.auc.dk/ zusammen. Eine kleine Hilfe bieten in diesen Fällen Implantate, die elektrische Impulse an die betroffenen Muskeln der Hände leiten und so einfache Bewegungen wieder ermöglichen. Der Betroffene steuert dabei mit dem Kopf einen Joystick auf der Schulter, über den die Hand quasi ferngelenkt wird.

Zwar können die Patienten mit Hilfe der elektronischen Steuerung ihrer Extremitäten lernen, selbst zu essen oder einen Telefonhörer aufzunehmen, doch ist diese kleine Freiheit ein sehr schwieriges Unterfangen, denn die Bewegungen sind begrenzt und überdies fehlt der Sinn für die Kraft, die die Muskeln aufbringen sollen. Nur mit viel Übung und genauer Beobachtung der resultierenden Bewegung können Querschnittsgelähmte ihre Hände über den Joystick anleiten.

Inmann und seine Kollegen entwickelten ein Verfahren, das die Tastinformationen der Sinneszellen in den Fingern aufnimmt und an den Muskelstimulator weiterreicht. "Die Tastsensoren sind noch immer aktiv und geben Impulse weiter, die allerdings nicht ins Gehirn gelangen - wir lesen diese Signale des Zeigefingers mit einer feinen Elektrode aus und verarbeiten sie elektronisch", erläutert der Wissenschaftler. Ein Prozessor filtert anschließend die eigentlichen Daten über die wahrgenommene Druckstärke heraus und regelt damit den Stimulator. "Wir verwenden eine aufwendige Elektronik für diesen Zweck, denn die Nervenimpulse sind sehr schwach", so Inmann.

Einem Patient setzten Inmann und sein Team die sensible Elektrode bereits ein: Bei dem Versuch, ihm eine Gabel aus der Hand zu ziehen, beweist das Gerät seine Funktionstüchtigkeit - der Computer regelt die Muskelkraft nach und hält die Gabel fester. Bislang steht das Gerät noch in der Entwicklung und muss sich erst noch unter Alltagsbedingungen bewähren. Außerdem wollen die Forscher das System weiter verkleinern und die Elektronik verbessern. Doch in vier bis fünf Jahren, so schätzt Inmann, könnte die Marktreife erreicht sein. (dradio) (Ende)