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Forscher bringen gelähmte Ratten zum Laufen

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Hoffnung für Menschen mit Rückenmarkverletzungen: Forschern ist es gelungen, gelähmte Ratten wieder zum Gehen zu bringen. Dazu aktivierten sie Schaltkreise im Rückenmark, die auch ohne Verbindung zum Gehirn Bewegungen erzeugen können.


Forscher in Zürich und Los Angeles haben gelähmte Ratten wieder zum Laufen gebracht. Die am Sonntag in der Online-Ausgabe von „Nature Neuroscience“ veröffentlichten Resultate einer Studie haben möglicherweise große Bedeutung für die Rehabilitation von rückenmarkverletzten Menschen.

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Die Teams der Universität Zürich (UZH) und der University of California in Los Angeles (UCLA) fanden heraus, dass gelähmte Ratten dank einer Kombination von Medikamenten, Elektrostimulation und regelmäßigem Training auf einem Laufband wieder gehen und sogar rennen können und dabei ihr eigenes Körpergewicht tragen.

Das Rückenmark enthält Schaltkreise, die ohne einen Input des Gehirns rhythmische Aktivität erzeugen können, wie Versuchsleiter Gregoire Courtine vom Experimental Neurorehabilitation Laboratory der Medizinischen Fakultät der Universität Zürich mitteilte. Diese Schaltkreise aktivierten und trieben die Muskeln der Hinterbeine auf eine Art an, die dem normalen Gang sehr ähnlich sei.

Ansporn mit Stromstößen und Serotonin

Frühere Experimente hatten bereits versucht, sich diese Schaltkreise zunutzezumachen, um Opfern von Rückenmarksverletzungen zu helfen. „Während andere Forschungsgruppen zuvor ähnliche Bewegungen der Hinterbeine bei Ratten mit vollständigen Rückenmarkverletzungen hervorrufen konnten, haben wir anhaltende Bewegungen und das volle Tragen des Körpergewichtes erreicht“, sagte Courtine.

Die Forscher in Zürich und Los Angeles testeten Ratten mit vollständig durchtrenntem Rückenmark und ohne willentliche Bewegungen in den Hinterbeinen. Die Ratten befanden sich auf einem sich bewegenden Laufband, als die Wissenschaftler Medikamente, die auf die Rezeptoren des Neurotransmitters Serotonin wirken, sowie niederschwellige elektrische Ströme direkt auf das Rückenmark unterhalb der Verletzung verabreichten.

Diese Kombination von Stimulation und Sinneswahrnehmung über die Hinterbeine auf dem Laufband habe die rhythmuserzeugenden Schaltkreise im Rückenmark angeregt und Gehbewegungen in den Hinterbeinen der Ratten hervorgerufen, heißt es in der Mitteilung der Uni Zürich weiter.

Regeneration der verletzten Nervenfasern nicht nötig

Tägliches Laufbandtraining über mehrere Wochen führte dazu, dass die Ratten sowohl vorwärts und rückwärts als auch seitwärts gehen konnten. Sie konnten sogar rennen und ihr volles Körpergewicht tragen. Die Verbindung zwischen Gehirn und den für das Gehen verantwortlichen Schaltkreisen im Rückenmark waren jedoch noch immer unterbrochen. Die Ratten waren daher nicht imstande, selbständig zu gehen.

Die Resultate der Studie weisen darauf hin, dass eine Regeneration von verletzten Nervenfasern nicht notwendig ist, um gelähmten Ratten das Gehen zu ermöglichen. Diese Erkenntnis habe möglicherweise eine große Bedeutung für die Rehabilitation von rückenmarksverletzten Patienten, heißt es weiter.

So könnten neuroprothetische Hilfsmittel zur Verabreichung von Elektrostimulation und Medikamenten Rückenmarksverletzungen bei Patienten bis zu einem gewissen Grad überbrücken. Die Aktivierung der rhythmischen Schaltkreise im Rückenmark, wie sie von den Forschern vorgeschlagen wird, dürfte dann in der Rehabilitation nach schweren Rückenmarksverletzungen wegweisend sein.

Die von den Forschern angewandte Methode könnte den weltweit etwa 2,5 Millionen Menschen helfen, deren Rückenmark zum Beispiel bei einem Autounfall verletzt wurde und die daher etwa ihre Beine nicht mehr selbständig bewegen können. Die Wissenschaftler arbeiten nun an Prothesen, die in die Wirbelsäule eingesetzt werden und dort elektrische Impulse abgeben. Nach Courtines Angaben könnten diese innerhalb von vier Jahren bei Menschen einsetzbar sein.

via: Spiegel Online

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