WASHINGTON (AP) – Ein Schlaganfall führte dazu, dass Heather Rendulic ihre linke Hand und ihren linken Arm kaum benutzte und bestimmte alltägliche Aufgaben wie das Binden von Schuhen oder das Schneiden von Lebensmitteln außer Reichweite brachte.
„Ich lebe einhändig in einer zweihändigen Welt und man merkt nicht, für wie viele Dinge man zwei Hände braucht, bis man nur eine gute hat“, sagte die Frau aus Pittsburgh gegenüber The Associated Press.
Also meldete sich Rendulic freiwillig für ein einzigartiges Experiment: Forscher implantierten ein Gerät, das ihr Rückenmark an Stellen zapft, die die Hand- und Armbewegung steuern. Wenn sie es einschalteten, konnte sie Gegenstände greifen und manipulieren – eine Suppendose bewegen, ein Schloss öffnen und am Ende der vierwöchigen Studie ihr eigenes Steak schneiden.
Es ist keine Heilung – die Verbesserungen endeten, nachdem die Wissenschaftler das temporäre Implantat entfernt hatten – und die Pilotstudie umfasste nur Rendulic und einen anderen Schlaganfallüberlebenden. Aber die vorläufigen Ergebnisse, die am Montag veröffentlicht wurden, markieren einen Schritt in Richtung eines Tages, um die Mobilität für diese extrem häufige Art von Lähmung wiederherzustellen.
„Sie bekommen nicht nur flackernde Bewegungen. Sie bekommen etwas Wichtiges“, sagte Dr. Jason Carmel, ein Neurologe der Columbia University, der nicht an dem neuen Experiment beteiligt war, aber auch Möglichkeiten zur Wiederherstellung der Funktion der oberen Extremitäten untersucht. „Das ist ein sehr spannender Machbarkeitsnachweis.“
Allein in den USA erleiden jedes Jahr fast 800.000 Menschen einen Schlaganfall. Auch nach monatelanger Rehabilitation bleibt bei weit über der Hälfte eine dauerhaft eingeschränkte Arm- und Handfunktion zurück, die von Muskelschwäche bis hin zu Lähmungen reichen kann.
Experimente mehrerer Forschungsgruppen haben ergeben, dass das Implantieren von Elektroden die untere Wirbelsäule stimuliert ist vielversprechend für die Wiederherstellung der Bein- und Fußbewegung bei Menschen, die nach einer Rückenmarksverletzung gelähmt sind – einige haben sogar Schritte unternommen.
Aber die Lähmung der oberen Extremitäten hat wenig Aufmerksamkeit bekommen und ist von Natur aus eine größere Herausforderung. Das Gehirn muss mehrere Nerven signalisieren, die steuern, wie sich die Schulter hebt, das Handgelenk dreht und die Hand beugt. Schlaganfallschäden erschweren es diesen Nachrichten, durchzukommen.
„Die Menschen behalten immer noch einen Teil dieser Verbindung bei, sie reichen einfach nicht aus, um Bewegung zu ermöglichen“, sagte der Assistenzprofessor der University of Pittsburgh, Marco Capogrosso, der die neue Forschung mit Kollegen an der Carnegie Mellon University leitete. „Diese Botschaften sind schwächer als normal.“
Seine Idee: Einen Weg verwandter Nervenzellen stimulieren, damit sie das schwache Signal des Gehirns besser wahrnehmen und aufnehmen können.
„Wir umgehen ihre Kontrolle nicht. Wir verbessern ihre Fähigkeiten, ihren eigenen Arm zu bewegen“, sagte er.
Die Forscher wandten sich Implantaten in der Größe von Spaghettisträngen zu, die bereits zur Stimulierung der Wirbelsäule zur Behandlung chronischer Schmerzen verwendet werden. Die Implantate tragen Elektroden, die auf der Oberfläche des Rückenmarks platziert werden, um elektrische Impulse an die gezielten Nervenzellen zu liefern – die sich für die Hand- und Armsteuerung im Halsbereich der Wirbelsäule befinden.
Rendulic und ein zweiter, stärker beeinträchtigter Proband konnten sich besser bewegen, sobald der Stimulator eingeschaltet wurde – und zeigten am Ende der Studie eine verbesserte Muskelkraft, Geschicklichkeit und Bewegungsfreiheit, berichteten Forscher am Montag in der Zeitschrift Nature Medicine. Überraschenderweise behielten beide Teilnehmer etwa einen Monat lang nach dem Entfernen der Implantate eine gewisse Verbesserung bei.
Rendulic, jetzt 33, führte zum ersten Mal, seit sie in ihren Zwanzigern einen Schlaganfall erlitt, einige feinmotorische Aufgaben aus. Dieser ungewöhnlich junge Schlaganfall, der durch schwache Blutgefäße verursacht wurde, die in ihrem Gehirn bluteten, lähmte zunächst ihre gesamte linke Seite. Sie lernte wieder laufen, kann aber – mit Ausnahme der vier Wochen mit Wirbelsäulenstimulation – ihre linke Hand nicht vollständig öffnen oder diesen Arm vollständig heben.
„Man hat das Gefühl, als gäbe es eine Barriere zwischen Ihrem Gehirn und Ihrem Arm“, sagte Rendulic. Aber mit eingeschalteter Stimulation „konnte ich sofort spüren, dass mein Arm und meine Hand immer noch da sind.“
Zwei weitere Forscher, die bei Pionierversuchen zur Stimulierung der unteren Gliedmaßen von Menschen mit Rückenmarksverletzungen geholfen haben, sagen, es sei logisch, die Technologie jetzt für Schlaganfälle zu testen.
Während größere und längere Studien erforderlich sind, sind die neuen Ergebnisse „wirklich vielversprechend“, sagte Peter Grahn, Assistenzprofessor der Mayo Clinic.
Wissenschaftler haben aus der Forschung mit unteren Gliedmaßen gelernt, dass „es möglicherweise keine Rolle spielt, wo diese Verletzung auftritt, ob es sich um etwas im Gehirn oder um eine Rückenmarksverletzung handelt“, fügte Susan Harkema, Professorin an der University of Louisville, hinzu. „Die Ausrichtung auf die Schaltkreise des menschlichen Rückenmarks hat viel Potenzial.“
Mit der Finanzierung durch die National Institutes of Health untersucht Capogrosso den Ansatz bei einigen weiteren Schlaganfall-Überlebenden. Die Forscher haben auch ein Unternehmen gegründet, um die Technologie weiterzuentwickeln.
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