Charité: Elektrische Stimulation hilft Bewegungsabläufe zu regenerieren
Verletzungen des Rückenmarks gehen häufig mit lebenslangen Lähmungen einher, da die elektrischen Impulse vom Gehirn aus nicht mehr ihr Ziel erreichen. Die Bewegungsabläufe lassen sich laut einer aktuellen Studie von Wissenschaftlern der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der ETH Lausanne jedoch wiederherstellen, indem ein Implantat die Impulse an das Rückenmark unterhalb der Verletzung weiterleitet.
Die Forscher der Berliner Chariteé und der ETH Lausanne „haben Bewegungsabläufe nach einer Schädigung des Rückenmarks wiederhergestellt“, so die Mitteilung der Charité. Den Wissenschaftlern sei es gelungen, nachzuweisen, „dass für ein koordiniertes Zusammenspiel der Muskeln, beispielsweise beim Gehen, alternierende Impulse des Rückenmarks verantwortlich sind“ und dass durch die neu entwickelten Implantate die erforderlichen Signale nachempfunden werden können. So konnten Abschnitte des Rückenmarks gezielt reaktiviert werden. Ihre Studienergebnisse haben die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Medicine“ veröffentlicht.
Rückenmark kann unabhängig vom Gehirn Bewegungen initiieren
Eine Querschnittslähmung wird laut Angaben Wissenschaftler durch eine traumatische Schädigung des Rückenmarks verursacht, bei der eine Unterbrechung der Kommunikation zwischen Gehirn und Rückenmark erfolgt. Schwere Funktionsstörungen und lebenslange Lähmungen seien oft die Folge. Doch war aus früheren Studien bekannt, dass das Rückenmark die Eigenschaft besitzt, unabhängig von Signalen des Gehirns, bei einer elektrischen oder chemischen Stimulation koordinierte Bewegungen zu erzeugen. „Unser Ziel ist es, den Rückenmarkbereich unterhalb einer Verletzung durch elektrische Impulse zu reaktivieren“, betont Dr. Nikolaus Wenger, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Klinik und Hochschulambulanz für Neurologie der Charité und des Berlin Institute of Health. Die Forscher setzen dabei auf eine Steigerung des Potentials, eigenständig Bewegungen zu generieren, indem natürliche Abläufen möglichst exakt nachgeahmt werden.
Implantate zur Rückenmarkstimulation
Im Tiermodell konnte das europäische Forscherteam zeigen, dass es während der Bewegung der Beine zu einer wellenförmigen Aktivität von Rückenmarkbereichen kommt, so die Mitteilung der Charité. Zur Wiederherstellung der Rückenmarkaktivität nach einer Querschnittslähmung entwickelten die Forscher dauerhafte Implantate, „die eine selektive Rückenmarkstimulation ermöglichen“, so Dr. Wenger. Werde der richtige Rückenmarksbereich zum richtigen Zeitpunkt stimuliert, lasse sich Kraft und Balance während des Gehens verbessern. Die neuartigen Implantate und Stimulationstechnologien werde die Aktivierung des Rückenmarks an die zeitliche Abfolge des Bewegungsvorgangs angepasst.
Verbesserung der Therapie in Sicht
Den Wissenschaftlern zufolge befinden sich die aktuellen Erkenntnisse bereits auf dem Weg der Übertragung in die klinische Anwendung, da auch das menschliche Rückenmark durch elektrische Stimulation zu Bewegungsvorgängen angeregt werden kann. Die neue Art der Rückenmarkstimulation könne in Zukunft zu einer besseren Therapie von querschnittsgelähmten Patienten beitragen. Ein weiteres Ziel sei hierbei, „die therapeutischen Ansätze weiterzuentwickeln und auf den Bereich der Schlaganfallforschung zu übertragen“ so die Mitteilung der Charité. (fp)
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