Artikel zur Umgehung des Rückenmarks nach einer Rückenmarksverletzung

Die jüngste veröffentlichte Arbeit ist Bouton et al. (2016) in Nature, ist aber nicht frei verfügbar (aber über http://sci-hub.cc/ zugänglich ). Der Abstract des Papers lautet wie folgt:

Weltweit leiden Millionen Menschen an Krankheiten, die durch Störung der Signalwege zwischen Gehirn und Muskulatur zu Lähmungen führen. Neuroprothetische Vorrichtungen wurden entwickelt, um verlorene Funktionen wiederherzustellen, und könnten verwendet werden, um einen elektronischen „neuronalen Bypass“ zu bilden, um unterbrochene Bahnen im Nervensystem zu umgehen. Es wurde bereits gezeigt, dass intrakortikal aufgezeichnete Signale dekodiert werden können, um Bewegungsinformationen zu extrahieren, was es nichtmenschlichen Primaten und gelähmten Menschen ermöglicht, Computer und Roboterarme durch imaginäre Bewegungen zu steuern1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , 9, 10, 11. Bei nichtmenschlichen Primaten wurden diese Signaltypen auch verwendet, um die Aktivierung von chemisch gelähmten Armmuskeln anzutreiben12, 13. Hier zeigen wir, dass intrakortikal aufgezeichnete Signale in Echtzeit mit der Muskelaktivierung verknüpft werden können, um die Bewegung eines gelähmten Menschen wiederherzustellen. Wir verwendeten ein chronisch implantiertes intrakortikales Mikroelektroden-Array, um die Multiunit-Aktivität des motorischen Kortex bei einem Studienteilnehmer mit Tetraplegie aufgrund einer zervikalen Rückenmarksverletzung aufzuzeichnen. Wir haben maschinelle Lernalgorithmen angewendet, um die neuronale Aktivität zu entschlüsseln und die Aktivierung der Unterarmmuskeln des Teilnehmers durch ein speziell angefertigtes hochauflösendes neuromuskuläres elektrisches Stimulationssystem zu steuern. Das System lieferte isolierte Fingerbewegungen und der Teilnehmer erreichte eine kontinuierliche kortikale Kontrolle von sechs verschiedenen Handgelenks- und Handbewegungen. Darüber hinaus konnte er das System nutzen, um funktionale Aufgaben zu erledigen, die für das tägliche Leben relevant sind. Die klinische Bewertung hat gezeigt, dass bei Verwendung des Systems Seine motorische Beeinträchtigung verbesserte sich einseitig von der fünften zur sechsten zervikalen (C5–C6) zur siebten zervikalen zur ersten thorakalen (C7–T1) Ebene und verlieh ihm die kritischen Fähigkeiten, Objekte zu greifen, zu manipulieren und freizugeben. Dies ist nach unserem Wissen die erste Demonstration einer erfolgreichen Kontrolle der Muskelaktivierung unter Verwendung intrakortikal aufgezeichneter Signale bei einem gelähmten Menschen. Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der neuroprothetischen Technologie für Menschen auf der ganzen Welt, die mit den Folgen einer Lähmung leben. Dies ist nach unserem Wissen die erste Demonstration einer erfolgreichen Kontrolle der Muskelaktivierung unter Verwendung intrakortikal aufgezeichneter Signale bei einem gelähmten Menschen. Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der neuroprothetischen Technologie für Menschen auf der ganzen Welt, die mit den Folgen einer Lähmung leben. Dies ist nach unserem Wissen die erste Demonstration einer erfolgreichen Kontrolle der Muskelaktivierung unter Verwendung intrakortikal aufgezeichneter Signale bei einem gelähmten Menschen. Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der neuroprothetischen Technologie für Menschen auf der ganzen Welt, die mit den Folgen einer Lähmung leben.

Bouton, CE, Shaikhouni, A., Annetta, NV, Bockbrader, MA, Friedenberg, DA, Nielson, DM, ... & Morgan, AG (2016). Wiederherstellung der kortikalen Kontrolle der funktionellen Bewegung bei einem Menschen mit Tetraplegie. Natur, 533(7602), 247-250.

Weitere Publikationen von Chad Bouton finden Sie auf der Seite seiner Institution: http://www.feinsteininstitute.org/our-researchers/chad-bouton/