Für viele Menschen ist und bleibt der Rollstuhl ein ewiger Begleiter. - © fotolia/Firma V
Für viele Menschen ist und bleibt der Rollstuhl ein ewiger Begleiter. - © fotolia/Firma V

Wien/Lausanne. (gral) Querschnittsgelähmte wieder gehen lassen. An diesem ehrgeizigen Ziel arbeiten unzählige Wissenschafterteams auf der ganzen Welt. Schon seit längerem kann mit elektrischen Impulsen die Beinmuskulatur zumindest stellenweise wieder aktiviert werden. Die Technik dazu wurde mit den Jahren immer ausgereifter. Mit ganz speziellen Implantaten versuchen die Forscher jetzt sogar, die verletzte Stelle im Rückenmark zu überbrücken, um dieses scheinbar ferne Ziel zu erreichen. Bei Ratten scheint dies gelungen zu sein, wie neueste Forschungsergebnisse zeigen.

Überdies hat es ein junges Team der MedUni Wien geschafft, jene Kontrollmechanismen im Nervengeflecht zu identifizieren, über die das Rückenmark diese Muskelaktivität steuert. In der Umsetzung von Rehabilitationsmaßnahmen könnte dies sehr hilfreich sein.

Elektronische Hirnhaut


Zu einer kompletten Querschnittslähmung kommt es, wenn die Nervenbahnen im Rückenmark etwa durch einen Unfall völlig durchtrennt werden. In Folge sind Gehirn und Unterkörper quasi nicht mehr miteinander verbunden. Vom Gehirn gesteuerte Körperfunktionen unterhalb der Rückenmarksverletzung fallen aus.

Im April 2014 hatten US-Mediziner vier querschnittsgelähmte Patienten präsentiert, die mittels eingebautem elektrischen Stimulator ihre Beine wieder willentlich bewegen konnten. Bei allen war das Rückenmark im Bereich der Hals- oder oberen Brustwirbelsäule so schwer geschädigt, dass sie die unteren Gliedmaßen und teilweise die Arme weder bewegen noch spüren konnten. Das unterhalb der eigentlichen Verletzung liegende Rückenmark wurde mit Strom gereizt, um die nicht mehr vorhandenen Impulse vom Gehirn zu imitieren. Von Heilung war keine Rede, jedoch hatten die vier Männer eine gewisse Bewegungsfreiheit wiedererlangt.

Solche Eingriffe befinden sich derzeit jedoch noch im experimentellen Stadium, da die Implantate für eine Dauerlösung zu sperrig sind. Die harten Teile würden durch Reibung am Nervengewebe Entzündungen hervorrufen und vom Körper abgestoßen werden, erklärt Stéphanie Lacour von der Ecole Polytechnique Fédérale in Lausanne.

Sie entwickelt mit ihrem Team eine Rückenmarkshaut aus hauchdünnem Silikon, die als Überbrückung der verletzten Stelle dienen soll. Dabei sind weiche, biegsame Elektroden und Verbindungsstücke aus Gold eingearbeitet. Über ein Röhrchen kann das Implantat Botenstoffe ins Rückenmark oder das Gehirn abführen.

Diese "Electronic Dura Mater", wie die Forscher das Implantat nennen, "beinhaltet die Technik, um die Nervenfasern anzuregen, und ist gleichzeitig fast so weich wie echte Hirnhaut", erklärte Lacour im Fachblatt "Science". Es wird direkt unterhalb der sogenannten Dura Mater, jener Haut, die Rückenmark und Gehirn umschließt, eingebracht.

Bei Ratten waren die Forscher bereits erfolgreich. Nach intensiver Trainingsphase konnten die Tiere die künstlich erzeugten Nervenimpulse in gezielte Bewegungen umsetzen. Derzeit werden die Signale noch via eine Kabelverbindung gesteuert, später soll dies über WLAN funktionieren.

Möglich wird diese Steuerung durch Nervenverbände - Lokomotionszentren -, die sich auch im abgetrennten Rückenmarksbereich befinden. Diese können in den Beinen von Querschnittsgelähmten rhythmische Bewegungen oder auch Krämpfe auslösen. Dem Team um Simon Danner vom Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik der MedUni Wien ist es gelungen, jene Kontrollmechanismen zu identifizieren, über die das Rückenmark diese Muskelaktivitäten steuert. Aktuell hilfreich ist dieses Wissen etwa für Rehabilitationsmaßnahmen nach Rückenmarksverletzungen mit nur teilweisen Beeinträchtigungen oder bei Patienten mit spastischen Problemen.