BCI und Hirnstimulation Schlaganfall-Rehabilitation

Nach einem Schlaganfall verbleiben in vielen Fällen Lähmungen, welche die Patienten in ihrem alltäglichen Leben dauerhaft beeinträchtigen, und die manchmal auch durch intensive Rehabilitationsmaßnahmen nicht zu beheben sind.

Das Potential der Neurotechnologie

Häufig sind die betroffenen Schlaganfallpatienten nach wie vor in der Lage, über die Vorstellung bestimmter Bewegungen die entsprechenden Hirnsignale für die zugehörigen Bewegungskommandos zu erzeugen. Dies funktioniert zumindest teilweise auch dann, wenn durch den Schlaganfall die Verbindung zwischen Gehirn und den ausführenden Gliedmaßen an der einen oder anderen Stelle unterbrochen wurden.

Gehirn-Computer Schnittstellen, welche die Bewegungsabsichten in den elektrischen Signalen des Gehirns detektieren und auf Basis dieser Daten Hilfsmittel wie zum Beispiel Orthesen steuern, können die Bewegungsfähigkeit teilweise wiederherstellen. Durch das Training mit der Gehirn-Computer Schnittstelle kann der Patient wieder lernen, seine Gliedmaßen gezielt zu bewegen. Bisherigen Studienergebnissen zufolge führt der Erfolg im Training offenbar auch dazu, dass neue neuronale Verbindungen aufgebaut werden, die die natürliche Beweglichkeit auch ohne Hilfsmittel verbessern.

Die Neurotechnologie kann damit neue Wege der Rehabilitation eröffnen und auch motorische Behinderungen Verbesserungen bewirken, die sich mit bisherigen Methoden nicht wieder mobilisieren lassen.

Anwendung von CorTec Produkten

Gehirn-Computer Schnittstellen lassen sich prinzipiell auch mit Hilfe von nichtinvasiven Hirnsignalen wie dem Enzephalogramm (EEG) steuern. Jedoch werden die Genauigkeit und der Informationsgehalt der neuronalen Signale – und damit auch die Dekodierbarkeit für die Gehirn-Computer Schnittstellen – besser, wenn man zu ihrer Steuerung Signale aus dem Schädelinneren direkt von der Hirnoberfläche nutzt.

Die flachen °AirRay Grid-Elektroden von CorTec sind für diesen Einsatzbereich besonders gut geeignet, weil sie insbesondere als Komponenten von Gesamt-Systemen individualisiert und in hoch-auflösenden Designs genau auf die Anwendung optimiert werden können.

 

Die Kombination der °AirRay Elektroden mit dem Brain Interchange Implantat-System von CorTec ermöglicht es, die Daten drahtlos an eine Rechnereinheit außerhalb des Körpers übertragen. Diese analysiert die Messdaten und verarbeitet sie weiter zu Steuersignalen . So sind schnelle Interaktionen mit Gehirn und Gliedmaßen möglich.

Stand der Forschung und Technik

Für die klinische Anwendung zugelassene Systeme dieser Art gibt es aktuell noch nicht.

 

Die °AirRay Grid-Elektroden von CorTec können in unterschiedlichsten Designs im Rahmen wissenschaftlicher Studien wie auch als Komponenten von therapeutischen Komplett-Systemen zum Einsatz kommen.

 

Das Brain Interchange System befindet sich derzeit in der Entwicklung. Erste klinische Pilotstudien sind in Vorbereitung, unter anderem auch für die Nutzung als neuartiges Rehabilitationssystem für Gelähmte.

Weiterführende Links und Literatur

Fachliteratur

 

Post-stroke Rehabilitation Training with a Motor-Imagery-Based Brain-Computer Interface (BCI)-Controlled Hand Exoskeleton: A Randomized Controlled Multicenter Trial.

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