Am 23. Januar 2025 wurde der erste Prototyp einer Neuroorthese für Kinder vorgestellt, die insbesondere für junge Patienten mit Lähmungen der rechten Hand entwickelt wurde. Dieses bahnbrechende Projekt mit dem Namen „PlayAgain“ steht unter der Leitung von Prof. Dr. Alessandro Del Vecchio am N-squared Lab der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Diese Neuroorthese zielt darauf ab, Handbewegungen in Verbindung mit einem Brain-Machine-Interface (BMI) zu ermöglichen, was für Kinder, die nach einer Hemisphärotomie aufgrund starker Epilepsie eingeschränkt sind, von großer Bedeutung ist. Die Forschung wird durch den Europäischen Forschungsrat (ERC) mit 150.000 Euro gefördert, während die Projektlaufzeit auf 18 Monate angesetzt ist und voraussichtlich im Sommer 2025 beginnt.

Ein zentrales Ziel des Projekts besteht darin, die Verbindung zwischen Gehirn und Unterarmmuskulatur wiederherzustellen. Prof. Del Vecchio und sein Team haben bereits vielversprechende Ergebnisse erzielt, die möglicherweise zu weiteren Millionenförderungen führen könnten. Die innovativen Forschungsergebnisse des N-squared Labs beruhen auf der eingehenden Untersuchung der Steuerung von Muskeln durch das Gehirn. Dabei spielt die Entwicklung tragbarer Sensoren zur Messung der Elektromyographie eine entscheidende Rolle, sodass Signale zwischen Gehirn und Muskeln überwacht werden können.

Technologische Fortschritte und Anwendungen

Die Neuroorthese nutzt KI-gestützte Gehirn-Computer-Schnittstellen, um die Signale zu decodieren, die die Bewegungsabsicht des Kindes repräsentieren. Diese Absichten werden dann an ein Exoskelett in Form eines Handschuhs übermittelt, was den Kindern neue Möglichkeiten zur Wiedererlangung ihrer Handfunktion eröffnet. Besonders bemerkenswert ist, dass die Neuroplastizität bei Kindern höher ist als bei Erwachsenen, was die Erfolgschancen des Projekts signifikant erhöht. Sensoren, die an den Armen der Kinder angebracht werden, messen die elektrischen Signale, die während der Muskelkontraktionen erzeugt werden.

Brain-Machine-Interfaces (BMIs), die Elemente aus Neurophysiologie, Informatik und Ingenieurwesen kombinieren, haben sich als vielversprechende Werkzeuge für die motorische Rehabilitation etabliert. Diese Technologien haben sich seit ihrer Entwicklung in den frühen 1960er Jahren stark weiterentwickelt und bieten heute die Möglichkeit, bidirektionale Verbindungen zwischen Gehirnen und künstlichen Aktuatoren in Echtzeit herzustellen. Forscher haben herausgefunden, dass BMIs nicht nur dazu beitragen können, neurologische Funktionen wiederherzustellen, sondern auch die Integration künstlicher Werkzeuge in das Körperschema des Gehirns erleichtern, was eine wesentliche Entdeckung in der Neurorehabilitation darstellt, wie auf PubMed ausführlich dargelegt wird.

Forschung im Bereich der motorischen Rehabilitation

Besonders relevant ist die Fähigkeit von BMIs, motorische Funktionen bei Patienten mit schweren Bewegungsstörungen, einschließlich solcher nach einem Schlaganfall, signifikant zu unterstützen. Studien haben gezeigt, dass BMIs dazu beitragen können, die neuroplastischen Veränderungen zu fördern, die für die motorische Wiederherstellung notwendig sind. Trotz der positiven Ergebnisse bleibt die motorische Rehabilitation über BMI-Technologien jedoch ein Gebiet in der Entwicklung, das noch weiterer Verbesserungen bedarf, wie aus einer Übersicht über bestehende Rehabilitationstherapien auf PubMed deutlich wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Projekt „PlayAgain“ nicht nur den betroffenen Kindern helfen könnte, wieder die Kontrolle über ihre Handfunktionen zu erlangen, sondern auch langfristig neue Perspektiven für die Rehabilitation von motorisch eingeschränkten Patienten eröffnen kann. Die Kombination aus innovativer Technologie und der jungen Zielgruppe könnte die Lebensqualität dieser Kinder erheblich verbessern und ein neues Stadium in der neurotechnologischen Rehabilitation einläuten.