Ein vollständig gelähmter Patient kehrt nach der Transplantation zur Kommunikation zurück

In einer Studie in Deutschland erhält ein Mann mit Amyotropher Lateralsklerose (ALS) eine Gehirn-Computer-Schnittstelle und kann dank eines Gehirnimplantats Gedanken in Tonsignale umwandeln. Der Patient hat eine schwere Form des sogenannten Confinement-Syndroms, das zu einer vollständigen Lähmung der Bewegungen führt, während er normale geistige Fähigkeiten beibehält – als ob der Patient im Koma liegt, wach ist und alles hören und sehen kann. Selten wird das Einklemmsyndrom durch eine schwere Schädigung des Hirnstamms verursacht, die aus einer Hirnverletzung, einem Schlaganfall oder einer neurologischen Erkrankung resultieren kann. Da das Gehirn nicht betroffen ist, können die Patienten weiterhin klar denken und durch Augenbewegungen kommunizieren. Aber es gibt Fälle, in denen auch diese Bewegungen betroffen sind. Der Patient in der in Deutschland durchgeführten Studie litt unter dieser schwereren Form der Erkrankung. Er wurde 1985 geboren und verlor seine Bewegung aufgrund von Amyotropher Lateralsklerose (ALS) – einer unheilbaren Krankheit, die nach und nach die Nervenzellen schädigt, die für die Steuerung von Bewegungen und Muskeln verantwortlich sind. Um wieder kommunizieren zu können, implantierte ein internationales Team um den Neurologen Niels Bierbaumer von der Universität Tübingen dem Patienten im März 2019 ein Brain-Computer-Interface (BCI), das es dem Gehirn ermöglicht, Befehle an Schaltkreise zu senden und so zu steuern Ausrüstung. Laut der Studie, deren Ergebnisse im März in einer Fachzeitschrift veröffentlicht wurden, erforderte es aufgrund fehlender Erfahrungen mit CCI von allen Beteiligten langes Training und Durchhaltevermögen. Der Lernprozess Zunächst musste das ICC lernen, das Denken eines Patienten zu verstehen. Da der Patient seine Augen nicht mehr bewegen konnte, musste er sich andere Augenbewegungen vorstellen. Erst diese Visualisierung aktiviert bestimmte Gehirnströme, die vom Interface in Tonsignale umgewandelt werden. Durch künstliche Intelligenz schlug ein sogenannter Speller dem Patienten Nachrichten vor. So konnte der Patient nicht nur mit Ja oder Nein antworten, sondern während des Trainings auch komplexe Wünsche kommunizieren. Der Fortschritt wurde ab dem Tag der Transplantation überwacht. Am Tag 247 sprach der Patient per Computerstimme: „Im Moment funktioniert es problemlos.“ Herzzerreißende Videos aus der Studie zeigen einen Computerbildschirm neben dem Bett des Patienten, der über das ICC seine Wünsche kommuniziert. Die Videos zeigen, wie zeitraubend und mühselig diese Verbindung ist, machen aber Mut und Hoffnung. „Leni muss alle Beinstellungen zeigen“, „Mutter bitte Kopfmassage“, „Suppen- und Fleischmixer“ sind einige der computergestützt formulierten Patientenwünsche. Er bat auch darum, den Kopf zu heben, wenn Besucher im Raum seien. Es braucht Zeit, aber der Patient kann immer ganze Sätze formulieren. „Zunächst möchte ich mich bei Nils bedanken“, sagte er am Tag 107 nach der Transplantation. Er sagte am Tag 251. „Ich liebe meinen süßen Sohn.“ Mut bietet und das ist eine große Herausforderung für den Patienten, der sich je nach Tag besser oder schlechter an die Situation anpasst. Im Durchschnitt dauert es ein oder zwei Minuten, um einen einzigen Buchstaben zu schreiben, und das Gesagte ergibt nicht immer Sinn. Die Studie sagt: „An manchen Tagen werden weniger als 100 Zeichen geschrieben, an anderen Tagen mehr als 400. Trotz des großen Unterschieds bei den geschriebenen Zeichen liegt der Durchschnitt pro Minute bei etwa einem Zeichen pro Minute.“ Für Patienten und Neurowissenschaftler sind das großartige Neuigkeiten. Gehirnimplantate erlauben keine persönliche Konversation, aber die Forschung an der Gehirn-Computer-Schnittstelle steckt noch in den Kinderschuhen. Die Tatsache, dass ein Patient bestimmte Gehirnwellen aktivieren kann, indem er sich nur eine Bewegung vorstellt und auf diese Weise kommuniziert, und so die Beschränkung auf seinen eigenen Körper überwindet, ist ein aufregender Fortschritt, der große Hoffnungen weckt. Autor: Alexander Freund

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