Wie Gehirnimplantate gelähmten Menschen ihre Mobilität zurückgeben könnten

Lange Zeit galten Rückenmarksverletzungen als irreversibel. Der Verlust der Beweglichkeit in Armen, Beinen oder dem gesamten Körper war ein dauerhafter Zustand. Fortschritte in der Neurotechnologie zeigen jedoch, dass das Gehirn auch dann noch Befehle senden kann, wenn der Körper nicht mehr reagiert. Dank Hirnimplantaten ist es für gelähmte Menschen nun möglich, sich wieder allein durch Denken zu bewegen, zu kommunizieren oder Geräte zu steuern.

Hirnimplantate , auch Brain-Computer-Interfaces (BCIs) genannt, sind elektronische Geräte, die in bestimmten Bereichen des Gehirns platziert werden. Ihre Funktion besteht darin, neuronale Aktivitäten zu erfassen und in digitale Signale zu übersetzen , die einen Computer, eine Robotergliedmaße oder sogar die Muskeln des Patienten steuern können.

Diese Systeme ermöglichen es , beschädigte Bereiche des Nervensystems zu „umgehen“ und so einen alternativen Weg zwischen dem Gehirn und dem Rest des Körpers zu schaffen.

Ein BCI-System besteht im Allgemeinen aus drei Hauptkomponenten:

1. Im Gehirn implantierte Elektroden , die die elektrische Aktivität von Neuronen aufzeichnen
2. Ein externer Computer oder Prozessor , der diese Signale in Echtzeit interpretiert
3. Ein Effektorgerät , wie beispielsweise ein Exoskelett, eine Prothese oder sogar ein Implantat im Rückenmark, das den Befehl empfängt

Wenn eine Person beispielsweise daran denkt, ihr Bein zu bewegen, erfasst das Implantat diese Absicht und überträgt sie an eine Maschine, die die gewünschte Bewegung erzeugt. Durch Training und Feedback können Patienten lernen, diese mentale Verbindung wiederzuverwenden .

In den letzten Jahren wurden beeindruckende Fortschritte erzielt. Hier sind einige Beispiele, die das Potenzial dieser Technologie verdeutlichen:

Im Jahr 2023 half eine Gruppe Schweizer Wissenschaftler einem Patienten mit vollständiger Querschnittslähmung beim Gehen. Dazu nutzte sie ein System, das sein Gehirn über digitale Signale direkt mit seinem Rückenmark verband. Nach monatelangem Training erlangte der Mann die willkürliche Kontrolle über seine Beine zurück.

In einem weiteren Versuch konnten Menschen mit ALS (Amyotropher Lateralsklerose) , die ihre Sprache verloren hatten, Sätze auf einem Bildschirm tippen, indem sie nur ihre Gedanken nutzten. Diese Technologie stellt einen großen Fortschritt in Bezug auf Autonomie und soziale Interaktion dar.

Unternehmen wie Neuralink von Elon Musk entwickeln kleinere, weniger invasive Implantate mit hoher Auflösung mit dem Ziel , neurologische Funktionen wiederherzustellen , psychische Störungen zu behandeln oder sogar kognitive Fähigkeiten zu verbessern.

Hirnimplantate könnten Menschen mit folgenden Erkrankungen zugute kommen:

• Traumatische Rückenmarksverletzungen
• Zerebralparese
• Zerebrovaskuläre Unfälle (CVA)
• ALS oder andere neurodegenerative Erkrankungen
• Locked-in-Syndrom

Die Technik muss jeweils auf den Schadensort und die Schadensart sowie den Grad der verbleibenden Funktionsfähigkeit abgestimmt sein.

• Teilweise oder vollständige Rückkehr der Mobilität
• Größere Patientenunabhängigkeit
• Wiederherstellung verlorener Funktionen ohne invasive Chirurgie im gesamten Körper
• Möglichkeit der Anpassung an verschiedene neurologische Erkrankungen

• Hohe Kosten und eingeschränkter Zugang
• Bedarf an individueller Kalibrierung und ständiger Schulung
• Langfristige Haltbarkeit von Implantaten
• Chirurgische Risiken bei der Erstimplantation
• Ethische Überlegungen zum Einsatz von Technologie im Gehirn

Die Entwicklung künstlicher Intelligenz, biokompatibler Materialien und die Miniaturisierung von Geräten machen Hirnimplantate sicherer, zugänglicher und effizienter . Langfristig sind sogar Hybridtherapien möglich, die Hirnstimulation mit körperlicher Rehabilitation oder die Integration virtueller Realität kombinieren, um die motorische Erholung zu beschleunigen.

Darüber hinaus zielt die aktuelle Forschung darauf ab, nicht nur die Bewegung, sondern auch das Tastgefühl wiederherzustellen und so die Verbindung zwischen Körper und Geist zu verbessern.

Hirnimplantate eröffnen eine neue Ära in der Behandlung von Lähmungen. Was einst wie Science-Fiction wirkte, wird heute weltweit in Laboren und Kliniken getestet – mit zunehmend ermutigenden Ergebnissen. Obwohl die technischen und ethischen Herausforderungen erheblich sind, ist die Möglichkeit, Millionen von Menschen ihre Mobilität und Kommunikation zurückzugeben, eines der größten Versprechen der modernen Neurowissenschaften.