KI-Technologie gibt einem gelähmten Mann Mobilität und Sensibilität zurück

Eine Kombination aus Gehirnimplantaten, künstlicher Intelligenz und elektrischer Stimulation, entwickelt von einem Team aus Forschern, Ingenieuren und Chirurgen restauriert Handbewegungen und Empfindlichkeit einer Person mit Lähmung der unteren Extremitäten. Diese doppelte neuronale Bypass-Technologie werde in Zukunft auch anderen Menschen helfen, die unter Bewegungsstörungen oder Lähmungen leiden, hoffen die Macher.

Der Patient war Keith Thomas, ein Amerikaner, der sich 2020 nach einem erfolglosen Sprung in den Pool den 4. und 5. Halswirbel verletzte. Dadurch war sein Körper von der Brust abwärts gelähmt, aber dank der experimentellen Behandlung konnte er zum ersten Mal seit drei Jahren spüren, wie seine Schwester seine Hand hielt.

Um dies zu erreichen, erstellten die Wissenschaftler mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) eine Karte von Thomas‘ Gehirn. Dadurch war es möglich, die Zonen zu bestimmen, die für die Bewegung der Hände und das Tastgefühl in der Hand verantwortlich sind. Es folgte eine 15-stündige Operation am offenen Gehirn, bei der Implantate eingesetzt wurden. Während dieser Zeit war der Patient bei Bewusstsein und beantwortete die Fragen der Ärzte, um ihnen dabei zu helfen, die richtigen Stellen für die Platzierung der Elektroden zu finden.

Daher installierten die Chirurgen zwei Elektroden in der für die Bewegung verantwortlichen Zone und drei in den Zonen, die für die Empfindlichkeit von Handfläche und Fingern verantwortlich sind. Der nächste Schritt bestand darin, die Mikrochips so einzurichten, dass Thomas sie steuern konnte. Dazu wurden zwei Blöcke am Kopf des Patienten mit einem Computer verbunden und ein neuronales Netzwerk darauf trainiert, Thomas‘ Gedanken zu interpretieren und in Handlungen umzusetzen.

Wenn Thomas nun darüber nachdenkt, seine Hand zur Faust zu ballen, werden die elektrischen Signale seines Gehirns entschlüsselt Computer und sendet die notwendigen Signale an nicht-invasive Flecken auf der Haut über der Wirbelsäule und den Muskeln Unterarm. Dadurch wird die Hand gezwungen, die gewünschte Bewegung auszuführen.

Die Zukunft der Technologie

Es wird darauf hingewiesen, dass dies das erste Mal ist, dass Gehirn, Körper und Wirbelsäule elektrisch verbunden werden, um einer gelähmten Person Bewegung und Empfindung wiederherzustellen.

Zuvor wurde ein einzelner neuronaler Bypass-Ansatz verwendet, der sich ebenfalls als effektiv erwies. Dazu werden ein oder mehrere Mikrochips in das Gehirn implantiert und anschließend das verletzte Rückenmark vollständig umgangen, wodurch die Zielmuskeln sofort aktiviert werden. In diesem Fall kann sich der Patient jedoch nur bewegen, wenn er an einen Computer angeschlossen ist, und oft nur unter Laborbedingungen: Von einer Rückkehr zum normalen Leben war keine Rede.

Die doppelte neuronale Bypass-Technologie ist fortschrittlicher. Wissenschaftler glauben, dass es Gehirn, Körper und Rückenmark dazu zwingen wird, neue Verbindungen herzustellen und dabei die beschädigten zu umgehen Bereich, so dass der Patient schließlich verlorene Funktionen wiedererlangt und sich bewegen und fühlen kann, ohne mit ihm verbunden zu sein Computer.

Seit Beginn der Tests hat sich die Armkraft von Thomas verdoppelt und die Empfindungsfähigkeit kehrt in seine Unterarme und Handgelenke zurück, auch wenn diese nicht mit dem System verbunden sind. Dies gibt Hoffnung, dass er in Zukunft seine Arme bewegen und Berührungen ohne Hilfe spüren kann.