Brain-Compu­ter-Interface möglicherweise hilfreich in der Schlaganfall­rehabilitation

Adelaide – Ein Brain-Computer-Interface könnte dabei helfen, auch bei älteren Schlaganfällen die motorische Funktion über eine Aktivierung von sensomoto­rischen Schleifen zu verbessern. Entsprechende Ergebnisse berichten Forscher um Mathias Baumert an der University of Adelaide. Sie veröffentlichten die Daten ihrer Proof-of-Principle-Study in Royal Society Open Science (2017; doi: 10.1098/rsos.170660).

Unter einem Brain-Computer-Interface versteht man eine künstlich etablierte Schnitt­stelle zwischen dem zentralen Nervensystem und einem Computer. Es werden beispiels­weise über ein EEG Hirnströme abgeleitet, die durch den Computer registriert und in entsprechende Aktionen umgesetzt werden. Ein Beispiel hierfür wäre die Bedienung eines Roboterarms, der seine Bewegungsbefehle über ein vom Computer interpretiertes EEG erhält. So ist es möglich, Prothesen zu konstruieren, die per „Gedankenkraft“ gesteuert werden.

Für ihre Studie rekrutierten die Forscher einen 65-jährigen Schlaganfallpatienten, der vor mehr als drei Jahren einen rechtshemisphärischen Schlaganfall erlitten hatte. Er hatte infolge dessen eine motorische Beeinträchtigung der linken Hand. Die Funktion wurden nach dem Action Research Arm Test (ARAT) mit 34 von 57 möglichen Punkten bewertet.

Der Patient wurde in zehn Trainingseinheiten über 30 Minuten an das Inter­face angeschlossen. Die eingeschränkte Hand wurde mit einer Orthese verbunden, welche die Hand passiv bewegen konnte. Der Patient wurde aufgefordert, sich bestimm­te Bewegungen mit der Hand vorzustellen. Die entsprechenden Ströme wurden vom Computer registriert und die Bewegungen mithilfe der Orthese umgesetzt.

Eine Besonderheit war, dass zwischen der Vorstellung und der umgesetzten Bewegung nur 0 bis 100 Millisekunden lagen. Diese Zeit nähert sich dem physiologischen Zeit­rahmen an, in dem Menschen sich eine Bewegung vornehmen, umsetzen und diese auch propriozeptiv wahrnehmen.

Nach dem Training zeigte sich eine Verbesserung der durch ARAT gemessenen moto­rischen Funktion um 37 Prozent (13 Punkte). Die Forscher berichten, dass eine zehn­prozentige Verbesserung der Maximalpunktzahl (5,7 Punkte) als klinisch signifikante Verbesserung gilt.

Noch ist nicht klar, ob ein ähnlich aufgebautes Brain-Computer-Interface für andere Schlaganfallpatienten nutzbringend ist. Die Forscher sehen die Ergebnisse jedoch als eine Basis dafür, dies in klinischen Studien zu untersuchen.

hil