Tiefe Hirnstimulation (DBS) kann die Funktionen von Armen und Händen bei Patienten mit Schlaganfall und traumatischer Hirnverletzung schnell verbessern. Das haben Forscher der University of Pittsburgh nachgewiesen. Versuche an Affen und einem menschlichen Patienten zeigten vielversprechende Ergebnisse, die den Weg für eine neue klinische Anwendung dieser Technik ebnen und Einblicke in neuronale Mechanismen bieten, die den durch Hirnverletzungen verursachten Bewegungsdefiziten zugrunde liegen.
„Arm- und Handlähmungen beeinträchtigen die Lebensqualität von Millionen Menschen in aller Welt. Derzeit gibt es keine wirksamen Lösungen für Patienten, die einen Schlaganfall oder eine traumatische Hirnverletzung erlitten haben, aber es besteht ein wachsendes Interesse an der Nutzung von Neurotechnologien, die das Gehirn stimulieren, um die motorischen Funktionen der oberen Gliedmaßen zu verbessern“, sagt Forscherin Elvira Pirondini.
Hirnläsionen, die durch Hirnverletzungen oder Schlaganfälle verursacht werden, können die neuronalen Verbindungen zwischen dem motorischen Kortex und den Muskeln schwächen, sodass Befehle des Gehirns nicht mehr oder zu schwach ausgeführt werden. DBS könnte die Lösung sein. Bei dem chirurgischen Verfahren werden winzige Elektroden in bestimmten Bereichen des Gehirns platziert, um elektrische Impulse zu liefern, die abnormale Gehirnaktivitäten regulieren. In den vergangenen Jahrzehnten hat DBS die Behandlung neurologischer Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit revolutioniert, was mit Medikamenten allein nicht zu schaffen ist.
„DBS hat das Leben vieler Patienten verändert. Dank der kontinuierlichen Fortschritte bei der Sicherheit und Präzision dieser Geräte wird die DBS nun als vielversprechende Option zur Wiederherstellung der motorischen Funktionen von Schlaganfallpatienten untersucht. Das gibt Millionen Menschen neue Hoffnung“, unterstreicht Jorge González-Martínez, chirurgischer Leiter des Projekts. Die Forscher haben das von der FDA – Food & Drugs Administration zugelassene Stimulationsgerät Affen implantiert, die Hirnläsionen hatten, was die effektive Nutzung ihrer Hände beeinträchtigte. Sobald die Experten die Stimulation einschalteten, verbesserte sich die Aktivierung der Muskeln und die Griffkraft erheblich. Um zu überprüfen, ob das Verfahren auch für Menschen von Nutzen ist, erhielt ein Patient ebenfalls ein solches Gerät. Die Elektroden reizten den motorischen Thalamus, um das durch eine Hirnverletzung infolge eines schweren Autounfalls verursachte Armzittern zu lindern, das zu einer schweren Lähmung beider Arme geführt hatte. Das verbesserte unverzüglich Reichweite und Stärke der Armbewegungen. Der Patient konnte ein Gewicht heben und problemlos aus einem Becher trinken.