Menschen mit Parkinson-Krankheit werden früher diagnostiziert und leben aufgrund der Weiterentwicklung der Behandlungen länger mit der Krankheit, aber ein hartnäckiges, spät auftretendes Symptom sind Schwierigkeiten beim Gehen. Ein vielversprechendes neues Wirbelsäulenimplantat von Schweizer Forschern gibt Anlass zur Hoffnung, dass auch hier eine wirksame Behandlung möglich ist.
Das multiinstitutionelle Team wird geleitet von Weiterein Spin-out-Unternehmen der renommierten Ecole Polytechnique Federale de Lausanne in der Schweiz, das seit 2015 170 Millionen US-Dollar für die Entwicklung und Vermarktung medizinischer Geräte für Menschen mit Hirn- und Rückenmarksverletzungen gesammelt hat.
Das Problem, das sich den Forschern und natürlich auch den Patienten selbst stellt, ist die nachlassende Wirksamkeit der Behandlung mit Chemikalien und Tiefenhirnreizen, wenn die Erkrankung beginnt, den Gang zu beeinträchtigen. Während zusätzliches Dopamin und Gehirnstimulation dazu beitragen können, Zittern und andere Symptome zu lindern, kann sich das Gehen dennoch verschlechtern.
Jocelyne Bloch und Grégoire Courtine, Gründer des NeuroRestore-Forschungsteams an der EPFL, das sich mit diesem Thema befasst, waren der Ansicht, dass die neuronalen Signale, die zu einer erfolgreichen Fortbewegung führen, möglicherweise stromabwärts, im Rückenmark, verbessert werden könnten, und nicht an relevanten Stellen im motorischen Kortex oder Kleinhirn . Der Erfolg von a hat sie eindeutig ermutigt Wirbelsäulenimplantat für Menschen mit lähmenden Verletzungen; Dieses neue Papier ist eine Erweiterung des gleichen Prinzips und der gleichen Hardware.
Um Erwartungen zu wecken, sollte klargestellt werden, dass dieser Patient, Marc, der einzige Mensch ist, der dies versucht, obwohl es nach seinen und anderen Berichten sehr effektiv ist. Auf diese vorläufigen Ergebnisse werden mit einem Zuschuss der Michael J. Fox Foundation Tests an sechs weiteren Personen folgen.
Wie zu erwarten ist, ist die Installation des Implantats namens ARC-IM nicht ganz einfach und erfordert erhebliche Arbeit, um es zum Laufen zu bringen.
Der Patient erhält zunächst ein Netz aus Elektroden um den Teil der Wirbelsäule, der Signale an die Beinmuskulatur sendet. Hier wird das „Geh“-Signal, auch wenn es zu stark vereinfacht ist, in den komplexen Rhythmus von Muskelbewegungen umgewandelt, die die meisten als selbstverständlich betrachten.
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Anschließend wird eine Steuereinheit angeschlossen, deren Bewegungsmodelle, sofern möglich, anhand tatsächlicher Motion-Capture-Aufnahmen der gehenden Person trainiert werden. Diese werden durch kortikale Aktivität ausgelöst, die auch beim Patienten überwacht und charakterisiert wurde, sodass das Gerät die Muskelgruppen synchron mit der Absicht aktivieren kann und nicht nur die Beine wie Maschinen bedienen kann.
Grundsätzlich kann das Implantat durch die Beobachtung des Gehversuchs des Patienten und den Vergleich mit einem unbeeinträchtigten Gang und neuronalen Signalen die Lücke zwischen ihnen schließen und den Kreislauf zwischen Absicht, Aktion und Feedback schließen.
Wie in den Vorher-Nachher-Videos von Marcs Fortbewegung deutlich wird, besteht der Unterschied zwischen Tag und Nacht. Hatte er früher überhaupt Probleme beim Gehen, insbesondere in bestimmten Situationen, etwa beim Betreten eines Aufzugs oder beim Treppensteigen, bewegt er sich jetzt ohne erkennbare Beeinträchtigungen.
„In einen Aufzug zu steigen … klingt einfach. Für mich war das vorher unmöglich. Ich bin gelaufen, ich habe gefroren“, sagte Marc (übersetzt aus dem Französischen) in einem Video von NeuroRestore, das die Wirksamkeit des Geräts zeigt. „Jetzt gehe ich ruhig hinein. Ich habe kein Problem. Dadurch kann ich besser laufen und fünf Kilometer ohne Unterbrechung zurücklegen.“
Wenn Sie nicht wüssten, dass er an einer fortgeschrittenen Parkinson-Krankheit leidet, würden Sie es sicherlich nicht anhand der Art und Weise erraten, wie er durch seine malerische Heimatstadt in der Nähe von Bordeaux spazierte. Man könnte höchstens meinen, er hätte einen langen Skitag hinter sich.
Da nur ein einziger Patient registriert ist, wird es eine Weile dauern, bis jemand mit einer ähnlichen Erkrankung in die Arztpraxis gehen und sagen kann: „Gib mir dieses Implantat.“ Aber die transformative Wirkung der Technologie auf Marc war eindeutig ein zu starkes Signal, um nicht ein bisschen zu jubeln. Der Artikel des Teams erscheint in der Zeitschrift Nature Medicine.
Mit den Millionen Dollar der Michael J. Fox Foundation werden den nächsten sechs Patienten Implantate implantiert und eine strengere Bewertung der Risiken ermöglicht – und jede so invasive Behandlung wird einige Risiken mit sich bringen. Die Wirbelsäulenoperation sieht selbst bei Operationen dieser Art ziemlich schwierig aus, und dann gibt es noch die üblichen Probleme, die eine transdermale Schnittstelle mit sich bringt.
Was die Kommerzialisierung der Technologie betrifft (denn auf diese Weise erreichen solche Dinge in der Regel die meisten Menschen), verfügt Onward über das gesamte Geld und die Patente, um dies zu ermöglichen, und über das ausschließliche Recht, dies zu tun. Bevor das vollständige Implantat verfügbar ist (was Jahre dauern könnte), beabsichtigt das Unternehmen, eine externe Wirbelsäulenstimulationsplattform namens ARC-EX anzubieten.