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Die Neurochirurgie beschäftigt sich traditionell damit, die Funktionen im Gehirn zu erhalten, etwa, wenn ein Tumor entfernt werden muss. Können Sie auch helfen, wenn eine Funktion wie das Sehen ganz ausfällt?
Momentan liegt das noch in der Zukunft, aber so etwas ist nicht mehr undenkbar. Während es früher darum ging, das Leben des Patienten zu retten oder seine Überlebensdauer zu verlängern, werden wir uns künftig auch um die Wiederherstellung von verloren gegangenen Funktionen kümmern. Bis dahin ist jedoch noch viel Forschungsarbeit nötig.
Sie haben aktuell den Förderpreis Stiftung neurochirurgische Forschung für Ihre Arbeit zu visuellen Implantaten für Blinde erhalten. Was erforschen Sie genau?
Bei meiner Arbeit geht es vor allem darum, mehr über die Schnittstelle zwischen Gehirn und visuellen Neuroprothesen zu erfahren. Dort treffen bei neurologischen Implantaten Mensch und Maschine zusammen, und an diesem Übergang treten auch am ehesten Probleme auf. So kann das Gehirn sich durch die Elektroden des Implantats infizieren oder auf das verwendete Material reagieren. Es kann auch passieren, dass der Körper das Implantat in einer Abwehrreaktion einkapselt. Wir suchen nach dem optimalem Material und der besten Implantationsmethode.
Ist es denn realistisch, dass so ein Implantat über längere Zeit im Gehirn funktioniert?
Durchaus. Es gab auch beim Menschen bereits Implantate im visuellen System, von denen einige fast 20 Jahre ohne Beeinträchtigung ihres Trägers funktioniert haben. Wir beginnen hier derzeit Versuche, in denen wir die Aktivität in der Sehrinde untersuchen, nachdem dort Elektroden eingepflanzt wurden. Zudem prüfen wir an Nagetieren die Gewebereaktionen bei kurzzeitiger und chronischer Implantation von Neuroprothesen.
Man hat also Blinden zum Sehen verholfen?
Das trifft es nicht ganz. Vor einigen Jahren gab es Versuche in den USA, bei denen Blinden oberflächliche Plättchenelektroden auf der Sehrinde des Gehirns implantiert wurden. Diese sollten Bilder aus einer Videokamera, die die Umwelt aufgenommen hat, an das Sehzentrum weiterleiten. Man wusste schon vorher, dass elektrische Reize der Sehrinde punktförmige Lichtwahrnehmungen (Phosphene) erzeugen. Dabei stimuliert jede Elektrode eine andere Nervenzelle. Als Ergebnis konnten die Patienten ein grobes Hell-Dunkel-Bild von ihrer Umgebung sehen. Der Schwachpunkt ist, dass man für jeden Punkt eine Elektrode braucht – und ein hochauflösendes Farbbild kann eine Million Bildpunkte haben.
Was ist die Alternative?
Die bisherigen visuellen Prothesen aus oberflächlichen Plättchenelektroden können die Nervenzellen nur grob von der Oberfläche aus stimulieren. Deshalb braucht man sehr hohe Stromstärken, was wiederum Krampfanfälle auslösen kann. Wir wollen dagegen nadelförmige Elektroden direkt in das Gehirn implantieren. So können wir gezielt nur wenige Neuronen stimulieren und ein höher auflösendes Bild erzeugen. Dabei setzen wir auf die Anpassungsfähigkeit des Gehirns. Auch taube Patienten müssen mit einem Cochlea-Implantat erst neu hören lernen. Das Ziel ist, dass sich die Patienten im Raum orientieren können. Das erhöht bereits die Lebensqualität.
Bei welchen Krankheiten kommt eine visuelle Neuroprothese in Betracht?
Insbesondere bei Erkrankungen, bei denen auch der Sehnerv mitbetroffen ist und eine Retina-Implantat daher keinen Erfolg verspricht. Das sind zum Beispiel grüner Star oder Blindheit als Folge von Diabetes. Ob eine visuelle Prothese auch bei Geburtsblinden funktioniert, ist fraglich, denn ihr Gehirn ist anders strukturiert als das von Menschen, die schon einmal sehen konnten.
