Ein wegweisendes elektrisches Wirbelsäulenimplantat, das an der Universität von Alberta entwickelt wird, könnte bald das Leben von Patienten mit Rückenmarksverletzungen verändern, indem es sie wieder laufen lässt.
Bisher hat sich das Gerät in Affenstudien als wirksam erwiesen, aber die Forscher hoffen, es in weniger als einem Jahrzehnt für die Anwendung bei menschlichen Patienten mit Rückenmarksverletzungen verfügbar zu machen.
"Wir glauben, dass die gleiche intraspinale Stimulation dazu führt, dass Menschen immer länger und vielleicht sogar schneller laufen."sagt der leitende Forscher Arzt Vivian Mushawar, des Instituts für Neurowissenschaften und psychische Gesundheit der University of Alberta. "In den letzten 20 Jahren hat das Wissen in den Neurowissenschaften explosionsartig zugenommen: Wir stehen kurz vor einer wirksamen Verbindung zwischen Mensch und Maschine."
Wie das Mikroimplantat funktioniert, um Verletzungen der Wirbelsäule zu "reparieren"
Das Gerät verfügt über haarartige elektrische Drähte, die tief in die graue Substanz der Wirbelsäule eingesteckt sind und elektrische Signale senden, um Netzwerke auszulösen, die bereits wissen, wie man harte Arbeit leistet.
Es scheint ein Betriebsmechanismus zu sein, der nicht weit von dem von Neuralink, dem Startup von Elon Musk, veranschaulichten Mechanismus entfernt ist. Letzteres Dazu gehört auch die Verwendung einer speziellen „Nähmaschine“ zur Durchführung der Pfropfung.
Um die Arbeit am Implantat zu erleichtern, erstellte das Team eine Karte, um zu identifizieren, welche Teile des Rückenmarks die entsprechenden Körperteile aktivieren. Die Hüfte, die Knie, die Knöchel, die Zehen, alles: sogar die Bereiche, die die Bewegungen erzeugen.
"Die Leute neigen dazu zu denken, dass das Gehirn das ganze Denken übernimmt, aber das Rückenmark hat seine eigene Intelligenz." Würfel Mushahwar.
Riesige Vorteile
In der Lage zu sein, Stehen und Gehen zu kontrollieren, würde die Knochengesundheit, die Darm- und Blasenfunktion verbessern und Druckgeschwüre reduzieren, sagen die Forscher.
Für Patienten mit weniger schweren Wirbelsäulenverletzungen könnte ein Implantat therapeutisch sein und die Rehabilitation beschleunigen. Beseitigung der Notwendigkeit monatelanger anstrengender Physiotherapie die nur begrenzten Erfolg haben.
Das Team wird sich weiter auf die Perfektionierung der Hardware konzentrieren. Die Miniaturisierung des implantierbaren Stimulators wird von Health Canada und der FDA genehmigt und anschließend an menschlichen Tests durchgeführt.
Die erste Generation von Implantaten ermöglicht es einem Patienten, das Gehen und die Bewegung mit physischen Mitteln wie einem Exoskelett zu steuern. Langfristig könnten die Implantate möglicherweise eine direkte Verbindung zum Gehirn aufweisen, heißt es.
