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Er bringt Querschnittgel?hmten das Gehen bei

| Lesedauer: 8 Minuten
Sie haben die Kontrolle über ihren K?rper verloren – doch der Neurowissenschaftler Grégoire Courtine gibt sie seinen querschnittsgel?hmten Patienten zurück, mit bahnbrechender neuer Technologie. Dafür bekam er den Rolex Preis für Unternehmungsgeist.
Neurowissenschaftler Grégoire Courtine
Neurowissenschaftler Grégoire Courtine
Quelle: Rolex / Sébastien Agnetti

Der Schauspieler Christopher Reeve, schrieb die ?New York Times“, ?war Superman schon vor ?Superman‘“ – gro?, stark, gut aussehend, sportlich, ideal für die Rolle, die ihn weltberühmt machte in vier ?Superman“-Filmen. 1995 nahm Reeve an einem Reitturnier in Culpeper, Virginia teil. Er stürzte schwer und war fortan vom Hals abw?rts gel?hmt.

Reeve nahm den Kampf gegen seine L?hmung auf, lie? sich behandeln, trainierte unabl?ssig, gründete eine Stiftung, unterstützte die Forschung. ?Man muss handeln und für sich selbst einstehen – auch wenn man im Rollstuhl sitzt“, sagte Reeve.

Ein Schlüsselmoment für den Forscher

Der Mann, der Superman war, starb 2004. Wenige Monate vor seinem Tod sprach er mit einigen Wissenschaftlern, die für seine Stiftung arbeiteten, darunter ein junger Franzose. Grégoire Courtine erinnert sich: ?Ich werde seine Worte nie vergessen. Er sagte zu uns: ?Wenn ihr morgen aus dem Labor kommt, m?chte ich, dass ihr ins Reha-Center geht. Schaut euch dort die Patienten an. Schaut zu, wie sie um jeden kleinen Schritt k?mpfen. Wie sie sich abmühen, überhaupt aufrecht stehen zu bleiben. Und dann überlegt euch auf dem Heimweg, was ihr morgen an eurer Forschung ?ndern k?nnt, um das Leben dieser Menschen leichter zu machen. Denkt pragmatisch!‘“

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Es war ein Schlüsselmoment für Courtine, 44, der zun?chst Mathematik und Physik studiert hatte und sich dann für Experimentelle Medizin entschied. Er folgte dem Rat von Christopher Reeve. Heute forscht Professor Courtine in der Schweiz, an der Eidgen?ssischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL). Er bringt querschnittsgel?hmten Menschen, die als hoffnungslose F?lle galten, mit Technologie das Gehen neu bei. Courtine hat eine ?elektronische Brücke“ entwickelt, die bei Querschnittgel?hmten Signale des Gehirns an die motorischen Nerven des unteren Rückenmarks weiterleitet. Die Resultate der Behandlung sind bemerkenswert. Dafür wurde Courtine mit dem Rolex Preis für Unternehmungsgeist ausgezeichnet.

Der Preis für au?ergew?hnliche Frauen und M?nner

Die in etwa alle zwei Jahre vergebenen Rolex Preise für Unternehmungsgeist sind Teil der 2019 ins Leben gerufenen Kampagne ?Perpetual Planet“. Die Schweizer Luxusuhrenmanufaktur unterstützt seit mehr als vier Jahrzehnten laufende oder vision?re neue Projekte, die dem Wohl der Menschheit und/oder des Planeten dienen.

Anl?sslich des 50-j?hrigen Jubil?ums der Rolex Oyster, der ersten wasserdichten Armbanduhr der Welt, wurde der Preis 1976 ins Leben gerufen. Wie die Rolex Oyster stehen auch die Preise und vor allem die Preistr?ger für die Werte, die Rolex seit seiner Gründung 1905 durch Hans Wilsdorf ausmachen: Qualit?t, Erfindungsgabe, Entschlossenheit und ganz besonders Unternehmungsgeist.

Der Durchbruch kam mit einem neuen Ansatz

150 Frauen und M?nner wurden ausgezeichnet, seit die Preise erstmalig vergeben wurden. Preistr?gerinnen und Preistr?ger erhalten Unterstützung für die Weiterführung ihrer Projekte sowie Zugang zum Rolex Netzwerk.

Das Rückenmark ist die Datenleitung, über die Bewegungen gesteuert werden. Ist es verletzt, funktioniert die Verbindung nicht mehr – Betroffene k?nnen Teile ihres K?rpers nicht mehr bewegen
Das Rückenmark ist die Datenleitung, über die Bewegungen gesteuert werden. Ist es verletzt, funktioniert die Verbindung nicht mehr – Betroffene k?nnen Teile ihres K?rpers nicht meh...r bewegen
Quelle: Rolex / Sébastien Agnetti

Der Wissenschaftler Courtine ist auch Bergsteiger und Extremsportler. ?Bewegung war schon immer wichtig für mich.“ In Zürich arbeitete er in jungen Jahren mit einem gel?hmten Patienten, der ihm selbst ?hnlich war: ?Ich konnte mich gut in ihn hineinversetzen – er war etwa so alt wie ich und trieb ebenfalls viel Sport. Es war herzzerrei?end zu sehen, dass er eine F?higkeit verloren hatte, die auch in meinem Leben so wichtig ist.“

Anders als viele seiner Forscherkollegen konzentrierte sich Courtine bei seinen querschnittsgel?hmten Patienten nicht auf die Rückenmarksverletzung selbst, sondern nahm sich einen unterhalb der Verletzung liegenden Bereich vor: ein Areal in der Lendenwirbels?ule, das bei vielen Patienten nach wie vor intakt ist und wie eine Art zweite Steuerzentrale für die Beine funktioniert, einigerma?en unabh?ngig von der Verbindung, die das Rückenmark zum Gehirn unterh?lt.

Die Datenleitung zum Gehirn ist unterbrochen

Genau diese wichtige Datenleitung ist ganz oder teilweise unterbrochen, wenn durch einen Unfall, eine Infektion oder einen Tumor das Rückenmark besch?digt wird. Wenn es die obere oder mittlere Halswirbels?ule getroffen hat, sind die Patienten vom Hals abw?rts gel?hmt. Weil Arme und Beine nicht mehr bewegt werden k?nnen, also alle vier Extremit?ten, spricht man von Tetraplegie (aus dem Altgriechischen: ?tetra“ bedeutet vier, ?plēg?“ Schlag oder L?hmung).

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Liegt die Sch?digung unterhalb des siebten Halswirbels in der unteren Halswirbels?ule, k?nnen in der Regel die Beine nicht mehr bewegt werden – Paraplegie. Courtines Patienten sind Paraplegiker, sie haben keine Kontrolle mehr über ihre Beine und k?nnen nicht mehr selbstst?ndig gehen – jedenfalls zun?chst nicht.

Was daran liegt, dass der neuronale Informationskanal in der Wirbels?ule nicht mehr funktioniert. Sensorische Botschaften aus dem K?rper gelangen nicht mehr ins Gehirn. Die Fü?e fühlen sich daher taub an. Umgekehrt kommen die Befehle des Hirns nicht mehr in den Muskeln an. Deshalb lassen sich die Beine nicht mehr bewegen. Aufstehen und gehen? Unm?glich.

Das Implantat wird Patienten eingesetzt – es stimuliert das Rückenmark und l?st so Bewegungen aus 
Das Implantat wird Patienten eingesetzt – es stimuliert das Rückenmark und l?st so Bewegungen aus 
Quelle: Rolex / Sébastien Agnetti

Manche F?higkeiten k?nnen erhalten bleiben, wenn nach der Verletzung schnell genug reagiert wird. Im Rahmen der Behandlung startet in der Regel ein umfangreiches Rehabilitationsprogramm, sobald der Patient dazu ausreichend erholt ist. Medikamente, Operationen, Training und Physiotherapie k?nnen einen Teil der verlorenen Verbindung zurückbringen – unter Umst?nden.

Die Erfahrung zeigt aber auch: Was nach sechs Monaten nicht wieder da ist, kommt auch nicht wieder. Danach stehen Betroffene vor der schweren Aufgabe, sich mit dem Status quo zu arrangieren. Mit einem Leben an Krücken oder im Rollstuhl. Und mit einer enorm eingeschr?nkten Freiheit.

Bis heute hat sich daran wenig ge?ndert. Zwar gibt es zahlreiche Forschungsprojekte, die sich vor allem darauf konzentrieren, in der unterbrochenen Region im Rückenmark neue Nervenverbindungen wachsen zu lassen. Es gab kleine Erfolge, etwa beim Einsatz von Stammzellen. Gro?e Fortschritte gab es in dieser Richtung nicht.

Mit seinem Behandlungsansatz hat Courtine bahnbrechende Ergebnisse erzielt
Mit seinem Behandlungsansatz hat Courtine bahnbrechende Ergebnisse erzielt
Quelle: Rolex / Sébastien Agnetti

Dann aber entwickelte Grégoire Courtine einen neuen Weg. Er konzentrierte sich in seiner Arbeit auf einen Bereich des Rückenmarks, der etwa fünf Zentimeter lang ist und etwa 60 Prozent der Muskelaktivit?t in den Beinen koordiniert, und das weitestgehend autonom – also auch ohne die entlang der Wirbels?ule laufende Verbindung, die bei einer Querschnittl?hmung unterbrochen wurde.

Die Bewegungsf?higkeit ist im Tiefschlaf – und wird aufgeweckt

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Der Kopf setzt dieses Steuerungsnetzwerk lediglich in Gang und justiert die Bewegungen nach – etwa, wenn wir uns einem Hindernis n?hern. ?Bei vielen Betroffenen ist dieser Bereich v?llig intakt. Weil er von der Befehlskette abgeschnitten ist, befindet er sich nur in einem posttraumatischen Tiefschlaf“, sagt Grégoire Courtine. ?Wir wecken ihn einfach wieder auf.“

Courtine und sein Team arbeiten mit querschnittgel?hmten Patienten
Courtine und sein Team arbeiten mit querschnittgel?hmten Patienten
Quelle: Rolex / Sébastien Agnetti

Dazu werden den gel?hmten Patienten Elektroden implantiert, die sich unmittelbar an das Rückenmark schmiegen. Per Drahtlosverbindung kann Courtine dort mit dem Laborcomputer Impulse ausl?sen, die ganz gezielt einzelne Muskelgruppen aktivieren. Nach einer Trainingsphase konnten gel?hmte Probanden in einem Haltegeschirr wieder stehen und kleine Schritte auf einem Laufband machen.

?Es ist ein ganz besonderer Moment“, sagt Courtine, ?wenn jemand, dem gesagt wurde, dass er nie wieder seine Beine würde benutzen k?nnen, nach zehn Jahren wieder auf den eigenen Beinen steht.“ So wie Courtines Patient David Mzee: Der athletische Mann verletzte sich 2010 bei einem Sportunfall schwer, ist seitdem querschnittsgel?hmt. Als Teilnehmer des Forschungsprogramms von Courtine kann er sich heute – mit Gehhilfe – wieder auf den eigenen Beinen fortbewegen. Auch au?erhalb des Labors.

Patienten k?nnen nach Jahren wieder gehen

Durch weiteres hartes Training konnten besonders die Probanden, die noch ein minimales Gefühl in den Beinen hatten, gro?e Fortschritte erzielen. Weil bei ihnen einige Nervenbahnen noch intakt sind, kommen die Befehle aus dem Gehirn zumindest noch als Flüsterton im Bewegungszentrum an. Der Befehl ist jedoch zu leise, um den Apparat aus seinem Tiefschlaf zu rei?en.

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Mit dem Neuroimplantat von Grégoire Courtine wird das Rückenmark nun geweckt und in Rufbereitschaft versetzt. Sozusagen: Es spitzt die Ohren. W?hrend der Stimulation werden die leisen Befehle nun wieder geh?rt und der Patient kann seine Bewegungen bewusst steuern, trotz Querschnittl?hmung.

?Heute k?nnen einige vormals gel?hmte Probanden auch au?erhalb des Labors mit einer Gehhilfe selbstst?ndig laufen. Teilweise sogar bei ausgeschalteter Stimulation“, sagt Courtine. Was bedeutet, dass sich die besch?digte Nervenverbindung durch die Stimulation und hartes Training ein Stück weit regeneriert hat. Ein bahnbrechender Erfolg, vor allem natürlich für die betroffenen Menschen. Courtine: ?Sie haben einen Teil ihrer verlorenen Freiheit zurückerlangt.“

Sie erlangen einen Teil ihrer verlorenen Freiheit zurück
Grégoire Courtine, Neurowissenschaftler und Tr?ger des Rolex Preises für Unternehmungsgeist

Anders verh?lt sich die Sache bei solchen Patienten, deren Nervenverbindung im Rückenmark nahezu komplett unterbrochen ist. Auch sie k?nnen im Labor stehen und Schritte machen, haben aber kaum oder gar keine Kontrolle über ihre Beine – die werden weitgehend von au?en ferngesteuert. Grégoire Courtine arbeitet derzeit an einer L?sung, die auch in diesen schweren F?llen helfen soll.

Einzelne Patienten von Courtine k?nnen inzwischen selbstst?ndig laufen
Einzelne Patienten von Courtine k?nnen inzwischen selbstst?ndig laufen
Quelle: Rolex / Sébastien Agnetti

Er entwickelt dazu ein System, das erkennt, welche Bewegung ein Patient ausführen will – das System analysiert dazu die Hirnaktivit?t des Patienten. Bestimmte Muster entsprechen dabei bestimmten Bewegungen. Weil aber die Verbindung zu den Beinen nicht mehr funktioniert, muss die Rückenmarksverletzung überbrückt werden.

Das neue System erkennt, was die Patienten wollen

Das System, das Courtine mit seinem Team entwickelt, soll ebendies tun. Es nimmt die Bewegungswünsche auf und sendet sie an das Implantat im Rückenmark. Das stimuliert dann das Rückenmark mit dem passenden Impulsmuster und l?st so die entsprechende Bewegung aus. Diese elektronische Brücke sorgt dafür, dass die Befehle des Hirns über einen Umweg wieder zu ihrem Zielort gelangen. So k?nnen Patienten die Stimulation und damit auch ihre Bewegungen kontrollieren.

Erste Ergebnisse sind vielversprechend. Bei allen positiven Erfahrungen bleibt Grégoire Courtine aber Realist und weist stets deutlich darauf hin: Seine Methode heilt Querschnittl?hmung nicht. Courtines Ansatz ist ein Weg, das Leben der Betroffenen ganz pragmatisch leichter zu machen. Trotz gro?er Fortschritte werden seine Probanden ihre Bewegungsfreiheit wohl nicht vollst?ndig zurückgewinnen. Trotzdem ist es Courtine gelungen, die Grenzen des Machbaren deutlich zu erweitern. Es soll nicht dabei bleiben Das n?chste Ziel: ?Eine Therapie für alle Patienten auf der Welt“, sagt Courtine. Und das ist für ihn nicht nur ein Ziel, sondern eine Botschaft an Menschen mit Querschnittl?hmung, ?voller Hoffnung für sie und ihre Zukunft“.

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