Prothese als leichter empfinden dank Neurofeedback

Obschon die Prothesentechnik st?ndig Fortschritte macht, sind beinamputierte Personen nicht immer zufrieden mit ihrer Prothese. Ein wichtiger Grund daf¨¹r ist, dass die Personen das Gewicht der Prothese als zu hoch empfinden. Dies, obschon Beinprothesen tats?chlich in der Regel weniger als halb so schwer sind als eine nat¨¹rliche Gliedmasse. Forschende unter der Leitung von Stanisa Raspopovic, Professor am Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie, konnten nun zeigen, dass eine Verbindung der Prothesen mit dem Nervensystem hilft, das Prothesengewicht als geringer wahrzunehmen, was der Akzeptanz der Prothesen zutr?glich ist.

Gemeinsam mit einem internationalen Konsortium hat Raspopovic in den vergangenen Jahren Prothesen entwickelt, welche dem Nervensystem des Tr?ger ein Feedback gibt. Dies geschieht ¨¹ber in den Oberschenkel implantierte Elektroden, welche mit den dort vorhandenen Beinnerven verbunden werden. Informationen von Tastsensoren unter der Fusssohle sowie von Winkelsensoren im elektronischen Prothesen-Kniegelenk werden dazu in Stromimpulse umgewandelt und an die Nerven weitergegeben.

?Wir stellten das verlorene sensorische Feedback k¨¹nstlich wieder her. Dem Gehirn einer oberschenkelamputierten Person wird so vorgegaukelt, dass die Beinprothese ihrem eigenen Bein ?hnlich ist?, erz?hlt ETH-Professor Raspopovic. In einer letztes Jahr ver?ffentlichten Studie zeigte er mit seinem Team, das sich Tr?ger solcher Neurofeedback-Prothesen sicherer und mit weniger Kraftanstrengung fortbewegen k?nnen.

Positive Auswirkung

In weiterf¨¹hrenden Untersuchungen konnten die Wissenschaftler nun zeigen, dass das Neurofeedback auch das empfundene Gewicht der Prothese reduziert. Sie ver?ffentlichten die Resultate im Fachmagazin externe Seite Current Biology.

Um zu bestimmen, als wie schwer eine oberschenkelamputierte Person ihre Beinprothese empfindet, liessen sie einen freiwilligen Studienteilnehmer Gang¨¹bungen mit entweder eingeschaltetem oder ausgeschaltetem Neurofeedback absolvieren. Dabei beschwerten sie den gesunden Fuss mit Zusatzgewichten und liessen den Studienteilnehmer bewerten, als wie schwer der die beiden Beine im Verh?ltnis zueinander empfindet. Es zeigte sich, dass das Neurofeedback das empfundene Prothesengewicht um 23 Prozent oder knapp 500 Gramm reduziert.

Dass sich das Neurofeedback positiv auf das Gehirn auswirkt, best?tigten die Wissenschaftler ausserdem mit einer motorisch-kognitiven Aufgabe, bei der der Proband beim Gehen W?rter mit f¨¹nf Buchstaben r¨¹ckw?rts buchstabieren sollte. Das sensorische Feedback erm?glichte ihm nicht nur einen schnelleren Gang, sondern er schnitt auch bei der Buchstabier¨¹bung besser ab.

?Neurofeedback erm?glicht nicht nur sicheres Gehen und beeinflusst das Gewichtsempfinden positiv?, sagt Raspopovic. ?Unsere Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass sich damit ganz grunds?tzlich die Erfahrung von Patienten mit k¨¹nstlichen Gliedmassen n?her an jene mit einer nat¨¹rlichen Gliedmasse heranf¨¹hren l?sst.?