Obwohl es in den letzten Jahren enorme Fortschritte gab, konnten Patient:innen bionische Prothesen bislang nicht in einer intuitiven, natürlichen Weise spüren. Dies ist vor allem auf die Unzulänglichkeiten der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine zurückzuführen. Das Forschungsteam rund um Aszmann führte die bisher detailreichste Untersuchung einer biologischen Schnittstelle zwischen Prothesen und Patient:innen durch. Dabei wurde ein Nerv mit einem nicht dazugehörigen Muskel verbunden, auf dem ein Hauttransplant angenäht wurde. „Der Nerv wuchs daraufhin in Muskel und Haut ein und bildete neue, funktionale Verbindungen mit den Muskelfasern sowie Rezeptoren, welche Bewegungen und Berührungen wahrnehmen – ein Vorgang, den wir Reinnervation nennen“, erklärt Studienleiter Oskar Aszmann von der MedUni Wien. Die Forschung stellt einen Durchbruch in der bionischen Rekonstruktion dar.
Neue Ergebnisse bei der Forschung rund um Prothesen
Untersuchungen am Tiermodell zeigten, dass ein durchtrennter Nerv zu zuvor nicht verbundenen Muskeln und Haut umgeleitet werden kann. Damit kann der Informationsfluss wiederhergestellt werden. Auf diese Weise wurde eine neuromuskuläre Landschaft im Amputationsstumpf geschaffen, welcher die verlorene Gliedmaße abbildet. Es zeigte sich ein dichtes Nervenfasernetz in der transplantierten Haut, das Verbindungen zu den natürlichen Berührungssensoren wiederherstellte. Auch die Sinnesorgane der Muskeln erwiesen sich als so robust reinnerviert, dass sie die Prothesensteuerung erheblich verbessern können. So konnte erstmals gezeigt werden, dass ein Nerv, der nach einer Amputation sein Ziel verloren hat, eine künstlich geschaffene Umgebung wieder innervieren kann.
Die Studienergebnisse ermöglichen somit, dass Patient:innen ihre künstlichen Extremitäten so bewegen und spüren können, als würden sie zum eigenen Körper gehören. Die Erkenntnisse aus dem Tiermodell sollen nun in Untersuchungen an Menschen mit bionischen Prothesen bestätigt werden.
MW
