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Laufen mit HAL

"Unser Ziel ist, dass die Patienten langfristig mobiler werden und nicht auf bestimmte Systeme angewiesen sind." Dabei setzen die Berliner auf Neuroplastizität - das ist die Fähigkeit von Nervenzellen und dem Gehirn, die Funktion zu verändern.

  • Laufen lernen mit Hilfe von robotischen Systemen... (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • ... ist das Ziel der Physiopraxis Walk Again Center in Berlin. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Der Lokomat ist ein Gangtrainer, der konventionelle mit Roboter-gestützter Rehabilitation kombiniert. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Der Patient wird beim Gehen vom Lokomaten unterstützt. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Die Therapeuten achten auf den Gang. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Das System HAL steuert der Patient mit Nervenimpulsen. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Es ist auch ein Exoskelett. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Entwickelt wurde HAL von dem japanischen Unternehmen Cyberdyne. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Das Gehirn sendet Impulse an die Beinmuskeln, sich zu bewegen. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Elektroden nehmen die Impulse am Bein auf, die Motoren von HAL helfen den Muskeln. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Die Muskeln senden ein Signal an das Gehirn, dass eine Bewegung ausgeführt wurde. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Armeo ist ein Trainingsgerät für die Arme. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Der Patient trainiert und bewegt dabei ... (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • ... einen Cursor auf einem Bildschirm. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
Es ist auch ein Exoskelett. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
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Nutzt ein Patient beispielsweise seine Beine über einen langen Zeitraum, verändert sich der Motorcortex. Das ist der Teil des Gehirns, der Bewegungen steuert, sprich: die Muskeln in Armen oder Beinen anweist, sich zu bewegen. Diese wiederum liefern eine Rückmeldung an das Gehirn über die Bewegung.

Das Gehirn braucht Rückmeldung...

Fehlt die Rückmeldung aus einem bestimmten Areal, etwa den Beinen, verändert sich der Motorcortex: Die Areale, die die Beine gesteuert haben, werden für die Steuerung der Arme eingesetzt - das lässt sich per funktionaler Magnetresonanztomographie (MRT) nachweisen.

Diese Veränderung ist aber auch reversibel - mit Hilfe von HAL: Das System wird gesteuert durch elektromyographische Signale, die von Elektroden auf der Haut erfasst werden. Aufgrund der Rückenmarksverletzung oder eines Schlaganfalls sind die Signale, die vom Gehirn beim Muskel ankommen, zu schwach, um eine Bewegung auszulösen. Die Elektroden sind aber empfindlich genug, um diese Signale zu erkennen.

... und verändert sich

Auch wenn die Impulse aus dem Bein aufgrund der Verletzung der Nervenbahn nur schwach sind, reagiert das Gehirn darauf. Wird diese Therapie langfristig und intensiv eingesetzt, lernt das Gehirn wieder, Schritte auszuführen. Dadurch verändert es sich: Nach zwölf Wochen Therapie konnten die Wissenschaftler im MRT sehen, dass die Arm-Areale kleiner, die Bein-Areale größer wurden.

Wichtig dafür ist, dass die Patienten die Bewegungen häufig wiederholen. Grinchenko vergleicht das mit einem Kleinkind, das laufen lernt: Das beschäftige sich 46 Prozent seiner Zeit mit dem Laufenlernen, wodurch im Monat 150.000 bis 200.000 Schritte zusammenkommen. Eine solche Laufleistung sei mit einer konventionellen Therapie nicht zu erzielen. Um die Neuroplastizität zu aktivieren, muss der Patient aber eine Bewegung sehr oft wiederholen. Mit den robotischen Systemen kann er das mindestens zwei Stunden am Tag - wobei er gleichzeitig auch die Muskulatur Schritt für Schritt wieder aufbaut.

Es ist nie zu spät, anzufangen

Voraussetzung für die Therapie mit HAL sei, dass in den Beinen noch Restimpulse ankämen, eine also inkomplette Querschnittslähmung, betont Grinchenko. Zwar sei es besser, möglichst früh mit der Behandlung zu beginnen. Aber sie hätten auch schon mit Patienten, die jahrelang im Rollstuhl säßen, deutliche Erfolge erzielt.

Sie könnten keine Wunder vollbringen, sagt Grinchenko - "noch nicht". Aber dass ein solcher Patient mit Hilfe von zwei Unterarmstützen wieder gehen könne, sei durchaus möglich. "Das ist auch ein sehr emotionales Geschäft: Wenn Patienten, die seit Jahren nicht mehr gelaufen sind, dann auf einmal auf dem Laufband stehen und laufen und anfangen zu weinen - das ist das, was uns motiviert, das weiter aufzubauen, um noch mehr Patienten den Zugang zu der Therapie zu geben."

 Walk Again Center: Exoskelett hilft Patienten beim Laufenlernen
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