Die Zukunft der Parkinson-Behandlung

By | December 22, 2023

Diese Geschichte ist Teil einer Serie über die aktuelle Entwicklung der Regenerativen Medizin. In diesem Artikel werden Fortschritte bei Gehirn-Maschine-Schnittstellen erörtert.

1999 habe ich regenerative Medizin als eine Reihe von Eingriffen definiert, die die normale Funktion von Geweben und Organen wiederherstellen, die durch Krankheiten geschädigt, durch Traumata verletzt oder durch die Zeit abgenutzt wurden. Ich beziehe das gesamte Spektrum chemischer, genetischer und proteinbasierter Medikamente, Zelltherapien und biomechanischer Interventionen ein, die dieses Ziel erreichen.

Zwischen 500.000 und einer Million Amerikaner leiden an der Parkinson-Krankheit. Die Krankheit führt dazu, dass Neuronen im Gehirn allmählich zusammenbrechen und absterben, was unter anderem zu Zittern, neuronalen Verarbeitungsproblemen wie Gedächtnisverlust oder Konzentrationsschwäche sowie Schwierigkeiten beim Gehen führt.

Tomislav Milekovic und Kollegen vom NeuroX-Institut in Genf haben eine spinale Neuroprothese entwickelt, um diese Symptome zu bekämpfen, wie in beschrieben Natur. Das System reaktiviert die mit dem Gehen verbundenen Nerven an der Basis der Wirbelsäule und regeneriert so die durch die Parkinson-Krankheit geschwächte Verbindung.

Hier werde ich ihre Neuroprothese untersuchen und die Auswirkungen des Systems auf die Zukunft der Parkinson-Behandlung diskutieren.

Ich habe über mehrere Monate hinweg viele Innovationen in der Brain-Machine-Interface-Szene analysiert und diskutiert. Es ist wichtig zu beachten, dass sich Milekovics Neuroprothese geringfügig von den anderen unterscheidet. Während Gehirn-Maschine-Schnittstellen das Gehirn oder Nervensystem mit einem Computer verbinden, verbinden Neuroprothesen das Nervensystem mit einem weniger fortschrittlichen Gerät, typischerweise einem Motor oder einer anderen kognitiven Modalität. Beide erreichen das gleiche Ziel, nämlich die Wiederherstellung einer beabsichtigten kognitiven Funktion, jedoch auf unterschiedlichen Wegen.

Milekovic und Kollegen konzentrierten ihre Bemühungen auf die Wiederherstellung der Gangbewegung bei Parkinson-Patienten. Die Krankheit beeinträchtigt die Fortbewegung auf verschiedene Weise, am wichtigsten ist jedoch die Gangstörung. Steifheit und Langsamkeit der Muskelbewegung führen zu kleinen, inkonsistenten Schritten und beeinträchtigen die Fähigkeit, das Gleichgewicht zu halten und sich zu drehen.

Gang, Geschwindigkeit und Gleichgewicht werden alle vom motorischen Kortex an der Spitze des Gehirns gesteuert, einem der am stärksten betroffenen Nervenbereiche eines Parkinson-Patienten. Es werden immer noch elektrische Signale erzeugt, aber ihre Bewegung entlang der Wirbelsäule verschlechtert sich mit fortschreitender Krankheit.

Das Design der Neuroprothese umfasst ein Elektrodenpaar im Gehirn zur Überwachung elektrischer Signale und ein zweites Paar im unteren Lendenbereich der Wirbelsäule.

Signale vom Gehirn werden an eine externe Verarbeitungseinheit weitergeleitet, die die eingehenden Impulse analysiert und sie an Elektroden im unteren Rücken weiterleitet, wodurch im Wesentlichen ein alternativer Weg für das Signal geschaffen wird, um die Beine zu erreichen.

Bei nichtmenschlichen Primaten mit Bewegungseinschränkungen, die denen eines Menschen mit Parkinson ähneln, linderte die Neuroprothese bei allen drei Personen „sofort Gangstörungen und Gleichgewichtsprobleme“. Das System verbesserte auch die Körperhaltung und schwierigere Bewegungen, wie zum Beispiel das Treppensteigen.

Milekovic und Kollegen weiteten die Tests auch auf einen menschlichen Teilnehmer aus. Der 62-Jährige litt seit 30 Jahren an der Parkinson-Krankheit, zu der auch eine weitreichende Beeinträchtigung des Bewegungsapparates gehörte.

Wie bei nichtmenschlichen Primaten linderten Neuroprothesen Gangstörungen, verbesserten das Gleichgewicht und verringerten die Häufigkeit des Einfrierens. Darüber hinaus könnte der menschliche Patient externe Sensoren und Hardware verwenden, die das System genauer und effektiver machen würden als bei nichtmenschlichen Primaten.

Obwohl diese Ergebnisse vielversprechend sind, weisen die Studie und das System einige bemerkenswerte Nachteile auf. Erstens sind, wie die Forscher betonen, vor seiner breiten Einführung bedeutendere und größere Studien zu dem System erforderlich. Eine einzelne Studie weist zwar auf Potenzial hin, ist aber statistisch nicht signifikant.

Zweitens wissen wir nicht, wie sich die Neuroprothetik langfristig auf Parkinson-Patienten auswirkt. Es scheint plausibel, dass die fortgesetzte Invasion von Elektroden im Gehirn im Laufe der Zeit Auswirkungen auf die neuronale Degeneration haben könnte.

Drittens erfordert das System umfangreiche Anpassungen, um eine perfekte Gangrehabilitation zu erreichen. Es geht nicht darum, Elektroden einzusetzen und die Gehfähigkeit wiederzuerlangen. Stattdessen benötigt das System stundenlange aktive Nutzung, um die elektrischen Signale zu erlernen, die beim Gehen des Patienten eine Rolle spielen, was von Person zu Person unterschiedlich ist.

Das bedeutet nicht, dass die Neuroprothetik keine Errungenschaft ist. Tatsächlich könnte dieses System möglicherweise das Leben Tausender Menschen verbessern, allerdings nur mit umfassender Forschung und Entwicklung in den kommenden Jahren.

Weitere Informationen zu dieser Serie finden Sie unter www.williamhaseltine.com

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