Neuroprothese

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Neuroprothesen sollen ausgefallene Nervenfunktionen ganz oder teilweise wiederherstellen. Mikroelektronische Implantate übernehmen die Signalübertragung für die geschädigten Nerven. Insgesamt steckt die Entwicklung der Neuroprothesen noch in den Kinderschuhen, auch wenn Innenohr-Implantate bereits eine ausgereifte und verbreitete Technik darstellen.

Ersatz für die mechanische Übertragung im Innenohr

Durch ein Cochleaimplantat wird der Hörnerv an der Hörschnecke direkt elektrisch gereizt. Dadurch wird die mechanische Schallübertragung über das Innenohr und die Umsetzung in einen elektrischen Impuls durch die Haarzellen ersetzt. Die Qualität des Transplantats reicht bei weitem nicht an das natürliche Hörempfinden heran. Sie ist jedoch in vielen Fällen hoch genug, dass Sprache verstanden wird.

Ersatz für das gesamte Innenohr

Wenn die Hörschnecke oder der Hörnerv für eine elektrische Reizung nicht nutzbar sind, kann mit einem Hirnstamm-Implantat direkt das Hörzentrum des Hirns gereizt werden. Wegen der höheren Risiken durch eine Operation direkt am Hirn, wird dieses Verfahren im Vergleich zum Cochleaimplantat nur selten eingesetzt.

Ersatz der Netzhaut

Bei intakten Sehnerv wird ein lichtempfindlicher Chip in das Auge implantiert und der Sehnerv direkt gereizt. Die Sehfähigkeit wird mit den vorhanden Implantaten nur sehr rudimentär wiederhergestellt, reicht aber zum Unterscheiden von Hell und Dunkel sowie zum Erkennen grober Muster. Ein solches Netzhautimplantat entwickelt eine Forschungsgruppe in Tübingen unter Leitung von Eberhart Zrenner.

Ersatz des Sehnervs

Wie bei den Innenohr-Prothesen wird das Sehzentrum auf der Hirnrinde direkt gereizt. Die Daten stammen dabei von einer kleinen Kamera. Prototypen existieren bereits, jedoch sind die Geräte schon allein aufgrund der Größe der benötigten Signalverarbeitungseinheit noch weit von der Anwendungsreife entfernt.

Mechanische Steuerung von Prothesen

Die Nerven in Stümpfen von amputierten Armen können genutzt werden, um die Bewegung einer Prothese von Arm oder Hand zu steuern. Damit ist eine ähnlich intuitive Bewegung wie bei einem natürlichen Körperteil möglich. Es fehlt allerdings eine detaillierte Rückmeldung an das Hirn über die druckempfindlichen Sinneszellen in Haut und Muskeln. An diesem Mangel scheitert bisher noch eine Bein-Prothese, die normales Laufen ermöglicht.

Computer-Steuerung durch Gedanken

Es ist einem vollständig gelähmten Patient gelungen, nach Implantation eines Mikrochips durch Vorstellung bestimmter Bewegungsabläufe einen Mauscursor auf einem Computerbildschirm zu bewegen und e-Mails zu verfassen. Derartige Brain-Computer Interfaces befinden sich ebenfalls noch in einem frühen Entwicklungsstadium.

[Bearbeiten] Weblinks

• Fraunhofer Institut Biomedizinische Technik IBMT
• Ein Lichtblick für Blinde Beitrag über die Entwicklung von Netzhautprothesen im Zusammenhang mit Retinitis Pigmentosa im Online-Magazin sciencegarden (September 2006)