Medizintechnik der Zukunft: Beweglichkeit trotz Lähmung

Neurotechnische Schnittstellen zur elektrischen Stimulation des Nervensystems und ein durch Gehirnaktivität angetriebenes Brain-Machine-Interface zur Steuerung von Prothesen und Computern durch Gedanken. Diese aktuellen Projekte werden im Rahmen der MEDICA vom 15.-18.11.06 in der Messe Düsseldorf, Halle 16, Stand E41, vorgestellt.

Durch Elektrostimulation der Nerven wird beispielsweise ertaubten Patienten über Cochlea-Implantate ein Hörgefühl zurückgegeben, Querschnittgelähmte können über Elektrostimulation ihre Harnblase entleeren und einfache Greiffunktionen ausführen und Tiefenhirnstimulation hilft Patienten mit Morbus Parkinson. Flexible Elektroden und Mikroimplantate aus der Abteilung für Biomedizinische Mikrotechnik des Instituts für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg übermitteln elektrische Signale an die Nerven und ermöglichen so trotz ausgefallener Funktionen die Kommunikation des Gehirns mit dem Nervensystem. Die hier vorgestellten 10 Mikrometer dicken Polyimidfolien mit integrierten Metallzuleitungen und Elektroden sind Beispiele für solche Mikrosysteme mit einer hohen Zahl paralleler Kanäle, die mit elektronischen Schaltungen zu Implantaten kombiniert werden.

Das ebenfalls hier präsentierte Brain-Machine Interface Projekt des Bernstein Zentrums für Computational Neuroscience der Universität Freiburg nutzt dagegen die Hirnaktivität, um Prothesen und Computerprogramme zu steuern. Erforscht und entwickelt werden dabei minimalinvasive Steuerungen durch Elektroden auf der Oberfläche des Gehirns. Weltweit wird intensiv an dieser neuen Technologie geforscht: Affen bewegten bereits auf diese Weise einen Computer-Cursor oder einen Roboterarm. Menschliche Probanden schafften es mit Hilfe von einfachen Prototypen kurze Texte zu schreiben und technische Geräte zu steuern. Bereits in den kommenden 5 und 10 Jahren sollen Brain-Machine Interfaces gelähmten Menschen einen Teil ihrer verlorenen Koordinationsfähigkeit zurückgeben. Die Freiburger Brain-Machine-Interface-Initiative wird in den kommenden 3 Jahren mit zusätzlichen 2,1 Mio. Euro durch das Go-Bio Programm des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.