Dennis Thompson
MITTWOCH, 30. März 2022 (HealthDay News)
Eine Handvoll „eingeschlossener“ amyotropher Lateralsklerose (ALS)-Patienten können jetzt dank eines Implantats, das in einer Hauptvene in ihrem Schädel sitzt, einen Laptop-Computer mit ihren Gehirnströmen bedienen.
Das Implantat – ein Stent, der mit 16 winzigen Elektroden ausgekleidet ist – wird in eine Vene eingebettet, die sich in der Nähe des motorischen Kortex von vollständig gelähmten Patienten befindet, erklärten die Autoren einer neuen Studie über das Verfahren.
„Dieses Gerät erfasst die elektrische Aktivität, die im auftritt motorischer Kortex wenn jemand daran denkt, seine Gliedmaßen zu bewegen“, sagte Co-Forscher Douglas Weber, Professor für Maschinenbau und Neurowissenschaften an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh. „Diese Bewegungssignale werden dann an ein externes Gerät übertragen, wo sie aus Befehlssignalen dekodiert werden werden an einen Computer gesendet und stellen so eine direkte Kommunikationsverbindung für das Gehirn her.”
Mit dem Implantat können Patienten E-Mails und SMS versenden, im Internet surfen, online einkaufen oder ihre persönlichen Finanzen verwalten, so Weber.
„Es gibt viele Aktivitäten des täglichen Lebens, die von diesem Gerät gut unterstützt zu werden scheinen“, sagte er.
Dies ist nicht die erste Forschungsanstrengung, bei der Hirnimplantate verwendet werden, um Gelähmten bei der Verwendung von Computern oder anderen elektronischen Geräten zu helfen.
Beispielsweise beschreibt eine letzte Woche veröffentlichte Studie den Fall eines eingesperrten deutschen ALS-Patienten, der die Fähigkeit wiedererlangt hat, über zwei in sein Gehirn implantierte Mikrochips zu kommunizieren. Dieses Papier wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.
Dies ist jedoch der erste Versuch, ein solches Implantat zu platzieren, ohne einen Teil des Schädels zu entfernen, um Zugang zum Gehirn zu erhalten, sagten die Forscher.
Vier Patienten mit der neurodegenerativen Krankheit namens ALS – auch als Lou-Gehrig-Krankheit bekannt – erhielten ihr Implantat stattdessen über einen Katheter, der durch eine der Hauptvenen gefädelt wurde, die Blut aus dem Gehirn ableiten, sagte Weber.
Der Katheter führt das Implantat in einen Teil der Vene in der Nähe des Gehirns ein. Das Implantat öffnet sich dann und kleidet die Wände der Vene aus, ähnlich wie sich ein normaler Stent ausdehnt, um die Wände eines engen oder schwachen Blutgefäßes bei Patienten mit Herzinfarkt zu stützen.
Sobald das Implantat an Ort und Stelle ist, nimmt es Signale vom motorischen Kortex auf und leitet sie an einen elektronischen Decoder weiter, der in die Brust der Person implantiert ist, sagte Weber.
Der Decoder analysiert Nervensignale, wenn Menschen an bestimmte Bewegungen denken – zum Beispiel mit dem Fuß auftippen oder das Knie strecken – und übersetzt diese Gedanken in Computernavigation.
In Kombination mit der Eye-Tracking-Technologie ermöglichten diese Bewegungsgedanken den Patienten, einen Laptop zu bedienen, sagte Weber. Einer der Patienten wurde so gut darin, dass er ohne Eyetracker selbstständig einen Computer steuern konnte.
Das Vorläufige Ergebnisse wurden am Dienstag im Vorfeld der Jahrestagung der American Academy of Neurology (AAN) vorgestellt, die vom 2. bis 7. April in Seattle stattfinden wird. Eine solche Forschung gilt als vorläufig, bis sie in einer Fachzeitschrift mit Peer-Review veröffentlicht wird.
Dr. Natalia Rost, Vorsitzende des Wissenschaftsausschusses der AAN, lobte die „Fremdbefruchtung“. Neurowissenschaft und Technik in der Studie und stellte fest, dass solche Bemühungen “manchmal einige der aufregendsten Ergebnisse liefern”.
Der Sinn dieser kleinen Studie bestand hauptsächlich darin, zu zeigen, dass das Implantat keine Sicherheitsrisiken für Patienten darstellt.
„Natürlich liegt mir als Schlaganfallarzt die Sicherheit dieser Geräte sehr am Herzen“, sagte Rost, Leiter der Schlaganfallabteilung am Massachusetts General Hospital in Boston. “Man flößt Schlaganfallärzten eine gewisse Gottesfurcht ein, wenn man ein Gerät in eine große Schädelvene einführt”.
In der neuen Studie überwachten die Forscher die Teilnehmer ein Jahr lang und stellten fest, dass das Gerät bei allen vier Patienten an Ort und Stelle blieb und den Blutfluss nicht behinderte.
“Das Gerät integriert sich im Laufe der Zeit gut in die Wände des Blutgefäßes”, sagte Weber. „Sicherlich ist das Gerät nach der Implantation dem Blutstrom ausgesetzt, aber sobald es eingekapselt und vollständig in die Blutgefäßwand integriert ist, besteht meines Erachtens das Risiko einer Thrombose [clotting] mit der Zeit abnehmen.”
Da gab es keine Anzeichen dafür Gerinnsel oder Venenblockaden bei den ersten Patienten, hat das Forschungsteam weiterhin mehr Personen für eine größere Studie für das Implantat rekrutiert, sagte Weber.
FRAGE
Der abgekürzte Begriff ADHS bezeichnet den Zustand, der allgemein bekannt ist als:
Siehe Antwort
Die Forscher planen, die Studie auf Patienten auszudehnen, die aus anderen Gründen als ALS schwer gelähmt sind, sagte Weber, möglicherweise auch schwer Schlaganfall-Opfer oder Menschen mit a Rückenmarksverletzung.
„Das sind alles Menschen, die von den unterstützenden Kommunikations- und digitalen Kommunikationsfunktionen profitieren können, die von dieser Technologie unterstützt werden“, sagte Weber.
Mehr Informationen
Die US-amerikanischen National Institutes of Health haben mehr dazu ALS.
QUELLEN: Douglas Weber, PhD, Professor für Maschinenbau und Neurowissenschaften, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pa.; Natalia Rost, MD, Leiterin der Schlaganfallabteilung, Massachusetts General Hospital; Präsentation, 29. März 2022, Jahrestreffen der American Academy of Neurology, Seattle
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