Gehirn-Computer-Schnittstelle: Neuroprothetische Steuerung eines motorisierten Exoskeletts (BCI)

Verletzungen der Halswirbelsäule und ihres Inhalts, des Rückenmarks, verursachen schwerwiegende neurologische Ausfälle mit Verlust der motorischen Funktion und der Sensibilität der vier Gliedmaßen, was zu einer Tetraplegie führt. Die Höhe der Läsion, die den Bereich ohne Defizite oberhalb der Läsion vom Bereich unterhalb der Läsion trennt, hängt vom Ausmaß der Wirbelsäulenverletzung (Luxation, Fraktur oder Trauma ohne endgültige Verschiebung) ab und kann zu Rückenmarksverletzungen unterschiedlicher Schwere führen kann von einem gutartigen bis hin zu einem vollständigen Abschnitt reichen, der zu vollständigen und irreversiblen sensomotorischen Defiziten führt. Läsionen von C1 bis C4 sind oft sofort tödlich oder verursachen eine Zwerchfelllähmung (innerviert durch den Nervus phrenicus, dessen Wurzeln bei C4 entstehen). C4-C5-Paraplegien und darunter sind daher mit dem Leben vereinbar, da sie die Atemautonomie beeinträchtigen, obwohl sie zu schweren dauerhaften Behinderungen führen und bei oft jungen Personen einen Zustand schwerer Abhängigkeit schaffen.

Die von diesen Patienten verursachten Probleme sind neben dem individuellen Drama auch eine äußerst schwere individuelle, familiäre und gesellschaftliche Belastung. Während sich Querschnittsgelähmte durch den Erhalt ihrer motorischen Fähigkeiten und der Sensibilität der oberen Gliedmaßen und der Rückenmuskulatur häufig wieder integrieren und mit Rollstühlen eine bemerkenswerte Mobilität erreichen können, ist dies bei Tetraplegikern nicht der Fall, die mit Ersatzgeräten versorgt werden müssen, um eine akzeptable Lebensqualität zu erreichen. Dieses Projekt bietet einen hochinnovativen Ansatz mittels eines motorisierten Exoskeletts, das das Stehen, Gehen und die Nutzung der oberen Extremitäten ermöglicht. Die Validierung des ersten Schritts dieses Konzepts wird den Weg für die Entwicklung immer ausgefeilterer exoskelettaler Neuroprothesen ebnen, die darauf abzielen, diesen Patienten Kompatibilität und immer größere Autonomie zu bieten.