Künstliche Intelligenz und Neuroimplantate geben gelähmter Person Bewegung und Gefühl zurück

An der Schnittstelle von Medizin und Technologie ist ein großer Durchbruch gelungen: Wissenschaftlern ist es gelungen, mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) und speziellen Neuroimplantaten die Bewegungsfähigkeit und das Gefühl in den Armen eines Patienten wiederherzustellen, der seit vier Jahren gelähmt war. Die im Journal Nature Medicine veröffentlichten Studienergebnisse eröffnen Millionen von Menschen, die aufgrund von Rückenmarksverletzungen ihre Bewegungsfähigkeit verloren haben, neue Hoffnung. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

An diesem einzigartigen Experiment nahm Keith Thomas teil, der 2020 bei einem Tauchunfall eine schwere Nackenverletzung erlitt. Nach vier Jahren vollständiger Lähmung von Armen und Beinen (Tetraplegie) kehrte Thomas dank eines „Double Neural Bypass“-Systems, das von den Feinstein Institutes for Medical Research von Northwell Health entwickelt wurde, ins Leben zurück.

Wie funktioniert die Technologie?

Die Grundlage des Systems besteht aus einer Gehirn-Computer-Schnittstelle, KI-Algorithmen und Methoden zur elektrischen Stimulation von Rückenmark und Gehirn. Während einer komplexen 15-stündigen Operation implantierten Spezialisten 5 Mikroelektroden-Arrays in das Gehirn von Thomas. Diese Chips lesen Signale, die die Bewegungsabsicht anzeigen, und übertragen sie zur Verarbeitung an einen Computer.

Künstliche Intelligenz analysiert die Gehirnsignale und wandelt sie in Befehle um, die an die Handgelenksmuskulatur übertragen werden. Infolgedessen konnte der Patient seinen Arm bewegen, indem er einfach daran dachte, eine Bewegung auszuführen. Dieser Prozess erfolgt durch die künstliche Wiederherstellung (Umgehung) natürlicher neuronaler Verbindungen.

Erstaunliche Ergebnisse und sensorische Fähigkeiten

Nach dem Trainingsprozess begann Keith Thomas, einfache, aber für ihn zuvor unmögliche Aufgaben wie selbstständiges Essen, Trinken aus einem Becher und sogar das Kratzen an der Nase auszuführen. Laut der Studie stieg seine Griffkraft innerhalb von 35 Wochen um 86 Prozent in der rechten Hand und um 62 Prozent in der linken. Am erstaunlichsten ist, dass er in der Lage war, eine leere Eierschale aufzuheben, ohne sie zu zerbrechen, selbst während er sich unterhielt (ohne sich zu konzentrieren).

Im Rahmen des Projekts wurde nicht nur die Bewegung, sondern auch das taktile Empfinden wiederhergestellt. Hierfür nutzten die Wissenschaftler die „Cortical Mirroring“-Technologie. Sensoren an einem 3D-gedruckten Armband stimulierten den sensorischen Bereich des Gehirns und erzeugten ein Tastgefühl. 25 Wochen nach Beginn des Experiments begann der Patient, sein Handgelenk wieder zu spüren, das er seit der Verletzung überhaupt nicht mehr wahrgenommen hatte.

Wissenschaftler betonen, dass der wichtigste Aspekt das Phänomen der Neuroplastizität ist. Selbst zwei Jahre nach Beendigung der Stimulation blieben einige motorische Funktionen von Thomas erhalten. Dies deutet auf die Fähigkeit des Nervensystems hin, neue Verbindungen zu bilden. In Zukunft ist geplant, diese Technologie auch zur Behandlung von Komplikationen nach Schlaganfällen einzusetzen.