Meilenstein für Neurotechnik: Hirnchip wandelt Gedanken in Bewegung um
China hat weltweit den ersten Gehirn-Computer-Chip zugelassen, der in den Schädel implantiert gelähmten Personen ermöglicht, ihre Hände mit ihren Gedanken zu bewegen.
Bislang sind Querschnittslähmungen kaum behandelbar. Betroffene können Arme und Beine nicht mehr bewegen und verlieren dadurch ihre Selbstständigkeit. Nun hat weltweit zum ersten Mal eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface, BCI) eine Zulassung außerhalb klinischer Studien erhalten. Das Hirnimplantat namens NEO verhilft Menschen mit schweren Lähmungen, ihre Hände wieder zu bewegen. Entwickelt hat es Neuracle Medical Technology in Shanghai.
«Die Zulassung ist ein Meilenstein für den gesamten Bereich der BCI-Forschung», sagt Zhengwu Liu, Elektroingenieur an der Universität Hongkong, der mit dem NEO-Team zusammengearbeitet hat.
Die Forschenden aus Shanghai können anhand von Testpersonen über 18 Monate zeigen, dass das Hirnimplantat funktioniert. Solche Langzeitdaten sind bislang selten in diesem Forschungsfeld. Liu sieht darin einen wesentlichen Grund, der die Zulassung möglich machte.
Minimal invasives Brain-Computer-Interface
NEO ist etwa so groß wie eine Münze und wird in den Schädel eingesetzt. Acht Elektroden erfassen die Hirnaktivität oberflächlich. Stellt sich die Person vor, ihre Hand zu bewegen, wertet ein Computer diese Signale aus und steuert damit einen weichen Roboterhandschuh. So können Betroffene beispielsweise wieder nach etwas greifen. Hört die Person auf, sich das Greifen vorzustellen, öffnet sich der pneumatische Handschuh und lässt das Objekt los.
Quelle: https://doi.org/10.1101/2024.09.05.24313041
Der Nutzen ist für Patientinnen und Patienten immens: Sie können gelähmte Gliedmaßen wieder bewegen und bekommen ihre Selbstständigkeit im Alltag zurück.
In einem noch nicht peer-reviewten Preprint berichten die Forschenden von Testpersonen, die dank des BCI wieder in der Lage sind, eigenständig zu essen und zu trinken – Aufgaben, die sie vor der Implantation des BCI nicht ausführen konnten. Bemerkenswert ist ein medizinischer Nebeneffekt: Auch die andere Hand, die keinen Roboterhandschuh trug, macht leichte Fortschritte in der Bewegungsfähigkeit. Die Forschenden vermuten, dass das ständige, intensive mentale Training zur Steuerung des Chips das Gehirn anregt, sich neu zu vernetzen. Das stimuliert offenbar auch verbliebene Nervenbahnen in der nicht-unterstützten Körperhälfte.
Insgesamt 32 Personen haben den Chip bisher erhalten. Ergebnis: Alle können mithilfe der Roboterhand wieder greifen. Ein Erfolg, wenn auch die Anzahl der Teilnehmenden für eine wissenschaftliche Studie sehr niedrig ausfällt.
Das Rennen der Gehirn-Chips: Wo die Konkurrenz steht
Während NEO nun regulär zugelassen ist, durchlaufen andere vielbeachtete BCI-Projekte noch immer langwierige klinische Testphasen. Das US-Unternehmen Paradromics erhielt vergangenes Jahr die Erlaubnis, sein Implantat an zwei Personen zu testen – mit dem Ziel, durch neurologische Schäden verlorene Sprachfähigkeit wiederherzustellen. Neuralink, das von Elon Musk gegründete Neurotechnologie-Unternehmen, gab wiederum im Januar an, dass derzeit 21 Personen an klinischen Studien teilnehmen.
Dass das chinesische System die US-Konkurrenz bei der Zulassung überholt hat, dürfte einen klaren medizinischen Grund haben: seine Bauweise. Der BCI-Forscher Avinash Singh von der University of Technology Sydney weist darauf hin, dass NEO deutlich weniger invasiv ist. Weil die Elektroden nicht wie etwa bei Neuralink tief in das empfindliche Gehirngewebe eindringen, sondern nur oberflächlich sitzen, gilt der Eingriff als sicherer. Das dürfte den bemerkenswert schnellen Zulassungsprozess maßgeblich begünstigt haben.
Die Zulassung des NEO-Systems fällt mit Chinas neuem Fünfjahresplan zusammen, der Gehirn-Computer-Schnittstellen als strategische Zukunftsindustrie definiert. Fachkreise erwarten nun beschleunigte Genehmigungen, mehr Forschungsgelder sowie baldige klinische Tests, etwa an Schlaganfallpatienten.
Wissenschaftsredakteurin und Biologin. Ich liebe Tiere und bin fasziniert von Pflanzen, ihren Fähigkeiten und allem, was man daraus und damit machen kann. Deswegen ist mein liebster Ort immer draußen – irgendwo in der Natur, gerne in meinem wilden Garten.
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