BCI: Virtuelle Hände in der Schlaganfalltherapie

US-Wissenschaftler nutzen ein BCI, eine 3D-Brille und virtuelle Hände bei der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten. Diese denken an eine Bewegung von Hand oder Arm und steuern dadurch die virtuellen Gliedmaßen. Ziel ist die Wiederherstellung geschädigter Nervenverbindungen.

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Menschliches Gehirn: individuelle Anpassung an Situation eines Patienten steigert Motivation zur Mitarbeit.
Menschliches Gehirn: individuelle Anpassung an Situation eines Patienten steigert Motivation zur Mitarbeit. (Bild: American Heart Association)

Virtuelle Hände mit den Gedanken zu steuern, kann Schlaganfallpatienten dabei helfen, die Kontrolle über ihre realen Gliedmaßen zurückzugewinnen. Das legt eine Studie von US-Wissenschaftlern nahe, die allerdings noch verifiziert werden muss.

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Die Forscher um Alexander Doud haben Tests mit sechs Probanden durchgeführt, die nach einem Schlaganfall Bewegungseinschränkungen in Händen oder Armen hatten. Die Patienten waren über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain Computer Interface, BCI) mit einem Computer verbunden. Ziel ist, die Verbindung zwischen Gehirn und Gliedmaßen, die durch den Schlaganfall unterbrochen wurde, wiederherzustellen.

Proband trägt 3D-Brille

Dazu denkt der Patient an Bewegungen, die er mit den Händen durchführen will, etwa das Greifen nach einem Glas. Das BCI nimmt die Signale ab und bewegt die virtuellen Gliedmaßen auf dem Bildschirm entsprechend. Die Probanden tragen dabei eine 3D-Brille, durch die sie die virtuellen Arme auf einem Bildschirm sehen. Das erzeugt den Eindruck, als schauten sie auf ihre eigenen Arme.

"Während der Rehabilitation bewegt der Therapeut normalerweise Hand oder Arm eines Patienten in eine gewünschte Richtung und fordert sie dabei auf, sich diese Bewegung vorzustellen", erklärt Doud. "Bei diesem Übungssystem können die Patienten fotorealistische Hände steuern, indem sie daran denken, ihre Hände zu bewegen, ohne sie tatsächlich zu bewegen."

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Das System sei so beschaffen, dass eine Reihe von Übungen damit durchgeführt werden könnte - nach einer Tasse greifen, eine Zahnbürste nehmen oder ein Gefäß öffnen. Es könne ohne viel Aufwand an die individuelle Situation eines Patienten angepasst werden, was wiederum deren Motivation steigere, damit zu arbeiten.

Die Tests fanden an der Universität von Minnesota in Minneapolis statt. Die Probanden hätten in drei jeweils zwei Stunden langen Sitzungen deutliche Fortschritte erzielt, berichten die Forscher. Sie hätten bei den Aufgaben eine Trefferquote von 81 Prozent erzielt. Das seien vielversprechende Ergebnisse. Allerdings hätten sie die Tests nur mit wenigen Probanden durchgeführt. Sie müssten mit einer größeren Gruppe von Testpersonen verifiziert werden.

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