Elektrostimulation und Training lassen Gelähmte wieder gehen
Forscher der ETH haben eine Methode entwickelt, mit der Paraplegiker schon nach fünf Tagen wieder erste Schritte machen können.
Das Wichtigste in Kürze
- Forschern der ETH ist der Durchbruch bei der Behandlung von Querschnittslähmung gelungen.
- Nach nur fünf Tagen mit einer neuen Therapie konnten Paraplegiker erste Schritte machen.
Drei Querschnittsgelähmte können dank ausgeklügelter Elektrostimulation und intensivem Training wieder die Beine bewegen und mit Unterstützung sogar laufen. Die Therapie entwickelt haben Forschende der ETH und des Unispitals Lausanne.
Eine Lähmung durch Rückenmarksverletzung galt lange als unumkehrbar, sofern nicht innerhalb der ersten paar Monate etwas Bewegungsfähigkeit zurückkehrte. Neue Forschungsergebnisse machen Hoffnung, dass die Lähmung nicht ganz so endgültig sein könnte wie bisher gedacht.
Drei Patienten mit Rückenmarksverletzung, durch die sie seit über vier Jahren grösstenteils gelähmt waren, können dank eines von Lausanner Forschenden entwickelten Reha-Programms die Beine wieder bewegen und mithilfe von Elektrostimulation und Stützen sogar wieder gehen. Davon berichtet ein Team um Grégoire Courtine von der ETH Lausanne (EPFL) und Jocelyne Bloch vom Unispital Lausanne (CHUV) in zwei Artikeln in den Fachjournalen «Nature» und «Nature Neuroscience».
Mit der Bewegungsabsicht synchronisiert
Das Rehabilitationsprogramm beruht in erster Linie auf Elektrostimulation von motorischen Nerven über Elektroden, die den Patienten am CHUV chirurgisch am Rückenmark eingepflanzt wurden. Solch epidurale Elektrostimulation war in Tierversuchen bereits erfolgreich, um Bewegungsfähigkeit nach einer Rückenmarksverletzung zurückzubringen. Bei Patienten jedoch hielten sich die Erfolge bisher in Grenzen, wie das Fachblatt «Nature» in einer Mitteilung zur Studie schrieb.
Das Team um Courtine und Bloch scheint nun eine Hürde überwunden zu haben, indem sie die Aktivierungsmuster für die Elektrostimulation optimiert haben. Sie passten die Muster individuell an die Patienten an und synchronisierten sie räumlich und zeitlich mit der beabsichtigten Bewegung. Die Herausforderung für die Patienten bestand darin, zu lernen, die Bewegungsabsicht ihres Gehirns mit der Elektrostimulation ihrer Nervenfasern zu koordinieren.
«Die gezielte Stimulation muss so präzise sein wie eine Schweizer Uhr», sagte Bloch gemäss einer Mitteilung der EPFL vom Mittwoch. Spezifische Konfigurationen von Elektroden werden aktiviert, um die passenden Muskelgruppen zu kontrollieren, und imitieren dabei die Signale aus dem Gehirn.
«Das exakte Timing und die Position der Elektrostimulation ist essenziell für die Fähigkeit des Patienten, eine willentliche Bewegung durchzuführen», fügte Courtine gemäss der Mitteilung hinzu. Dies sei wohl auch, was die Bildung neuer Nervenverbindungen anrege.
Bleibende Rückkehr von Nervenfunktion
Dank dieser Stimulation und intensivem Training konnten die Patienten innerhalb einer Woche gestützte Gehversuchen auf einem Laufband bis hin zu gestütztem Laufen auf dem Boden unternehmen. Nach insgesamt fünf Monaten dieses Reha-Programms konnten die Patienten ihre Beine auch ohne Elektrostimulation willentlich bewegen, und mit Stimulation und Hilfsmitteln wie Krücken oder Rollator sogar gehen.
Das menschliche Nervensystem habe noch besser auf die Behandlung angesprochen als sie vermutet hätten, so Courtine. Dennoch bedeute die Therapie hartes Training für die Patienten.
Erst kürzlich hatten zwei Studien aus den USA von Erfolgen mit Elektrostimulation bei komplett Querschnittsgelähmten berichtet, allerdings blieb die Bewegungsfähigkeit abhängig von der Stimulation. Bemerkenswert an den Resultaten der Forschenden um Courtine und Bloch sei, dass eine gewisse Bewegungskontrolle auch nach Ausschalten der Stimulation erhalten blieb, wie Chet Moritz von der University of Washington in Seattle in einem Begleitartikel zu den jüngsten Studien schrieb.
Keine falschen Hoffnungen
Unabhängige Experten warnen jedoch vor überzogenen Erwartungen durch die neuesten Studienergebnisse. Sie seien noch weit von einer Übertragbarkeit in die klinische Routine entfernt, sagte Winfried Mayr von der Medizinische Universität Wien, der nicht an den Studien aus den USA und der Schweiz beteiligt war. Man dürfe gegenüber den Betroffenen nicht die unberechtigte Hoffnung wecken, es gäbe eine für alle anwendbare Lösung, die sie wieder auf die Beine bringe.
«Jede Querschnittsverletzung führt zu sehr individuellen Veränderungen in der Bewegungskontrolle», so Mayr weiter. Nur personalisierte Ansätze könnten zu Verbesserungen führen. Aber: «Bei Weitem nicht alle Patienten können, auch mit grösstem technischen und therapeutischen Aufwand, mit einem Wiedererlangen der beschriebenen Bewegungsfunktionen rechnen.»
«Es ist ein wichtiger erster Schritt für Paraplegiker», betonte Courtine im Gespräch mit der Nachrichtenagentur Keystone-SDA. Wichtig sei vor allem eine möglichst frühe Behandlung nach der Rückenmarksverletzung, wenn das Erholungspotenzial noch hoch sei.
