Interview mit Neurotechnik-Forscher Thomas Stieglitz

„Gelähmte können mit dem Rad fahren“

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Thomas Stieglitz von der Universität Freiburg forscht an Hirnschrittmachern

03. Juli 2009 Elektroden und Implantate können in Zukunft vielleicht einen Teil der Sinne wiederherstellen. Erfolge mit Hirnschrittmachern bei Parkinson-Patienten können Forscher wie der Freiburger Thomas Stieglitz schon vorweisen.

Herr Stieglitz, werden wir bald alle Brainchips tragen?

Nein, das glaube ich nicht. Das Gehirn ist so robust und flexibel, dass es sich an Veränderungen selbst bestens anpassen kann. Heutige Gehirnimplantate können das noch gar nicht leisten. Sie sind weder intelligent noch leistungsfähig genug.

Das Wort Brainchip suggeriert, dass komplexe Rechenanwendungen mit dem Gehirn verschaltet werden. Stimmt das?

Dieser Rollstuhl kann mit den Hirnströmen seines Benutzers gesteuert werden

Nein, wir denken zwar, wenn wir von Brainchips reden, meist an Computerchips, die aufwendige Spiele berechnen und Grafikanwendungen steuern. Aber Brainchips sind viel einfacher: Sie haben nur ein bis vier Kontaktpunkte, also Elektroden, die mit einem ganzen Bündel von Nervenzellen im Gehirn wechselwirken. Nehmen Sie die Tiefenhirnstimulation: Da verstehen wir heute noch gar nicht genau, was im Gehirn passiert, und sind froh, dass überhaupt etwas bei der Stimulation funktioniert.

Wo werden Hirnschrittmacher zurzeit denn eingesetzt?

Vor allem zur Therapie oder Rehabilitation, beispielsweise bei Parkinson oder schweren psychiatrischen Erkrankungen. Aber auch in der Wiederherstellung von unseren Sinnen tut sich einiges. So sollen Patienten Elektroden auf den Hirnstamm aufgelegt werden, damit sie wieder hören können. Oder man setzt Neuroimplantate auf die Sehrinde. Aber noch ist es keinem gelungen, Elektroden mit Sehzellen so zu verbinden, dass dann komplexe Bilder entstehen.

Wie weit sind wir vom Enhancement, also der Steigerung unserer menschlichen Fähigkeiten mittels Brain-Machine-Interfaces (BMI), entfernt?

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Momentan versuchen die Forscher, das Gehirn zu verstehen, um es zu simulieren. Erst danach sind differenzierte Funktionssteigerungen denkbar. Die Technik hat zwar einen enormen Miniaturisierungsprozess durchlaufen, aber richtig viel weiter als vor 100 Jahren sind wir technisch nicht.

Warum müssen wir unseren Körper so technisieren?

Es gibt Fälle, in denen eine Inkorporierung von Technik notwendig ist. Was nützt einem bis zum Halswirbel Querschnittsgelähmten ein Harnblasen-Katheter, wenn er sich nicht selber katheterisieren kann? Er bleibt weiterhin auf sein Umfeld angewiesen. Ein implantierter Harnblasenstimulator indes kann den Patienten unabhängiger machen.

Das heißt, je tiefer im Körper die Technik sitzt, umso größer ist der Freiheitsgewinn für den Patienten? Aber stellt sich da nicht die Frage, ob der Patient überhaupt noch in der Lage ist, die Technik selber zu steuern, wenn er so mit ihr verschmolzen ist?

Die Gefahr sehe ich nicht. Denn die Technik lässt sich von einem auf den anderen Moment abschalten. Medikamente kann man nicht so schnell absetzen.

Ist die Therapie mit Neurotechnik – also mit elektrischen Impulsen an Nervenzellen – einer medikamentösen Behandlung vorzuziehen?

Das kommt auf die Krankheit an. Aber prinzipiell gilt: Implantate sind von ihrer Wirkung her lokal begrenzt. Die Nebenwirkungen wirken nicht wie bei Pharmazeutika auf den gesamten Körper ein. Zudem ist die Neurotechnik reversibel.

Und die Nachteile?

Stromimpulse wirken unspezifisch, auf hemmende wie auf aktivierende Nervenzellen gleichermaßen. Der Strom unterscheidet nicht. Er lässt sich nicht steuern wie Medikamente, die gezielt einzelnen Rezeptoren zugeordnet werden. Außerdem gibt es kaum Studien zur langfristigen Wirkung der Stromstimulation.

Welche Disziplinen braucht man, um BMIs zu entwickeln?

An der Entwicklung sind Materialwissenschaftler, Physiker, Ingenieure, Biologen und Mediziner beteiligt.

Funktionieren elektrische Neuroimplantate nur, weil in unserem Körper Strom fließt?

Ja, unser Stoffwechsel ist das Kraftwerk. Die Nervenzellen liefern elektrische Spannung, die Information in unserem Körper überträgt. Es läuft aber auch vieles chemisch ab.

Wie muss ein Neuroimplantat beschaffen sein?

Oftmals setzt man die Chips im Jugendalter ein, das heißt, sie müssen 30 bis 40 Jahre halten. Der Körper aber ist sehr aggressiv, er zersetzt vieles. Zudem müssen die Implantate ortsfest sein und dürfen sich nicht vom Zielareal entfernen. Das ist alles nicht trivial. Das Gehirn zum Beispiel pumpt und ist permanent in Bewegung. Brainchips müssen flexibel genug sein mitzuwandern. Und gleichzeitig müssen sie aus so robustem Material sein, dass der Körper sie nicht zerstört.

Können Gelähmte mit Neurochips wieder laufen?

Nein. Es gibt zwar Implantate, mit denen Gelähmte unter Zuhilfenahme eines Gehwagens wieder ein paar Schritte gehen können. Die Patienten stützen sich dann auf dem Rollator ab, und ihre Beine werden durch die Stromstöße vorwärtsbewegt. Solche Beweglichkeit ist jedoch nur von begrenztem Nutzen: Das Risiko umzufallen ist hoch, und wenn man sich mit den Händen permanent abstützen muss, kann man noch nicht mal nach einer Tasse greifen und sie aus dem Schrank nehmen.

Gibt es andere Möglichkeiten, mit Neuroimplantaten zu neuer Mobilität zu gelangen?

Ja, es gibt zum Beispiel Dreiräder für Gelähmte. Die Beine bekommen die Impulse und treten in die Pedale. Dadurch werden die Muskeln trainiert, und auch Herz und Kreislauf bleiben fit. Ein weiterer Vorteil: Der Patient kann – im Gegensatz zu Gehhilfen – nicht umfallen. Und, nicht zu vergessen: Der Patient kann mit dem Rad einen Ausflug mitmachen und so wieder aktiv am Familienleben teilnehmen.

Das Gespräch führte Uta Bittner.



Text: F.A.Z.
Bildmaterial: AFP

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