Ein bahnbrechendes elektrisches Wirbelsäulenimplantat, das an der University of Alberta entwickelt wird, könnte schon bald Patienten mit lebensverändernden Verletzungen wieder auf die Beine bringen. Bisher hat sich das Gerät in Studien an Makaken als wirksam erwiesen, aber die Forscher hoffen, dass es in nur einem Jahrzehnt für den Einsatz bei menschlichen Patienten verfügbar sein wird.
„Wir glauben, dass die intraspinale Stimulation selbst Menschen dazu bringen wird, immer länger und vielleicht sogar schneller zu gehen“, sagte die leitende Forscherin Dr. Vivian Mushahwar vom Neuroscience and Mental Health Institute der University of Alberta. „Das allein wird zu ihrer Therapie. In den letzten 20 Jahren hat es in den Neurowissenschaften eine Wissensexplosion gegeben. Wir stehen kurz davor, Mensch und Maschine zu verschmelzen.“
Das Gerät verfügt über haarähnliche elektrische Drähte, die tief in die graue Substanz der Wirbelsäule eintauchen und elektrische Signale senden, um die Netzwerke auszulösen, die bereits wissen, wie sie die harte Arbeit erledigen müssen.
Um neben dem Implantat zu arbeiten, erstellte das Team eine Karte, um zu identifizieren, welche Teile des Rückenmarks Hüfte, Knie, Knöchel und Zehen auslösen und welche Bereiche Bewegungen zusammenführen.
Die Leute neigen dazu zu glauben, dass das Gehirn alles denkt, aber das Rückenmark hat eine eingebaute Intelligenz, sagt Mushahwar. Eine komplexe Kette von motorischen und sensorischen Netzwerken regelt alles von der Atmung bis zum Darm, während der Beitrag des Stammhirns im Grunde "los!" und "schneller!" Ihr Rückenmark bewegt nicht nur Muskeln, es gibt Ihnen Ihren natürlichen Gang.
In der Lage zu sein, das Stehen und Gehen zu kontrollieren, würde die Knochengesundheit verbessern, die Darm- und Blasenfunktion verbessern und Druckgeschwüre reduzieren, sagen die Forscher. Für Menschen mit weniger schweren Wirbelsäulenverletzungen könnte ein Implantat therapeutisch sein und die Notwendigkeit monatelanger, zermürbender Physiotherapie mit begrenztem Erfolg überflüssig machen, fügen sie hinzu.
Das Team sagt, dass es sich nun auf die weitere Verfeinerung der Hardware konzentrieren wird, indem es einen implantierbaren Stimulator miniaturisiert und die Genehmigung von Health Canada und der FDA für Studien am Menschen erhält. Die erste Generation der Implantate erfordert, dass ein Patient das Gehen und die Bewegung durch physische Mittel kontrolliert, aber längerfristig könnten die Implantate potenziell eine direkte Verbindung zum Gehirn beinhalten, sagen sie.
„Stellen Sie sich die Zukunft vor“, sagte Dr. Mushahwar. „Eine Person denkt nur und Befehle werden an das Rückenmark übermittelt. Die Leute stehen auf und gehen. Das ist der Traum.“