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Medizin

02. April 2019 Schlaganfall: Wiederherstellung des Sprachvermögens durch BCI-Technologie

Sprachstörungen sind eine häufige Folge von Schlaganfällen. Ein vielversprechender neuer Therapieansatz zur Wiedererlangung des Sprachvermögens nutzt die Neuroplastizität, also die Fähigkeit des Gehirns, seine Strukturen ein Leben lang ändern zu können. Er setzt an der „Reparatur“ der durch Einblutung oder Blutgerinnsel gestörten Gehirnregelkreise für die Sprache an. Dabei misst ein EEG, das mit einem PC verbunden ist, live die Gehirnaktivität des Patienten (Brain-Computer-Interface (BCI)), während dieser Sprachübungen macht – und gibt ihm zeitgleich eine Rückmeldung, wie erfolgreich er dabei ist. Durch dieses Sofort-Feedback können die Patienten die geeignete Strategie finden, mit der eine Erholung ihrer Sprachfunktion möglich ist.
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Der Schlaganfall ist der häufigste Grund für bleibende Behinderung im Erwachsenenalter. Trotz Sofortbehandlung in flächendeckenden Kompetenzzentren erholt sich nach wie vor nur ein Teil der Patienten, und es bleiben oft Defizite zurück.

Schlaganfälle stören Netzwerkstruktur des Gehirns

Jeder Schlaganfall ist anders, sowohl was das Ausmaß als auch die betroffenen Bereiche angeht. „Wie wir heute wissen, stellt er jedoch fast immer eine komplexe Netzwerkstörung dar“, sagt Professor Dr. Cornelius Weiller, Freiburg. Beim Gesunden werden Gedanken, Wahrnehmung und Handlungen fortwährend über interne Regelkreise („closed-loops“) im Gehirn abgeglichen, sodass Verhalten und Hirnaktivität aufeinander abgestimmt sind. Der Schlaganfall zerstöre nicht nur das direkt geschädigte Hirnareal, sondern beeinflusse vor allem auch die Netzwerkstruktur und -funktion des Gehirns. „Eine komplexe Leistung wie etwa die Sprache besteht aus vielen Einzelfunktionen wie Worterkennung oder Lippenbewegung, die in verschiedenen Teilen des Gehirns angesiedelt sind. Diese Regelkreise werden durch ein Netzwerk koordiniert – und bei einem Schlaganfall entsprechend beeinträchtigt“, erläutert Weiller.

Personalisierte Therapie 

Entsprechend umfassend und anspruchsvoll gestalte sich die Behandlung: „Wir kommen deshalb weg von einer Rehabilitation, die für alle Patienten identisch ist, hin zu einer nach Möglichkeit maßgeschneiderten persönlichen Therapie.“ Dafür nutze man die Erkenntnisse über die Neuroplastizität des Gehirns: „Die Hirnforschung hat gezeigt, dass im Falle einer Schädigung eines Teiles des Gehirns andere Teile die Funktion für das geschädigte Gebiet übernehmen können. Und diesen Prozess der Übernahme können wir durch gezielte Modulation zunehmend beeinflussen“, sagt Weiller.

BCI-Technologie

„Ein Ansatz besteht darin, den Patienten das gestörte Netzwerk durch ein Feedback-System selbst 'reparieren' zu lassen“, berichtet Weiller über eine Studie, bei der Dr. Mariachristina Musso und Dr. Michael Tangermann, Freiburg, erstmals den Einsatz der BCI-Technologie (Brain-Computer-Interface) für die Rehabilitation von Patienten mit Sprachstörung getestet haben. Der Patient muss das richtige Wort am Ende eines Satzes erkennen und bekommt „live“ eine Rückmeldung über seine dafür eingesetzte Gehirnaktivität. „Konkret werden von dem BCI-System typische Gehirnaktivitäten gemessen, die beim Verarbeiten von Zielwörtern und Nicht-Zielwörtern anders als bei Gesunden ausfallen. Das System gibt dem Patienten ein Feedback, ob er die Aufgabe gut gelöst hat, also ob er beim richtigen Wort eine dem Zielwort entsprechende Hirnaktivität verwendet hat“, so Weiller weiter. Der Therapieerfolg bleibe dabei nicht auf die Übung selbst beschränkt, sondern „generalisiere“.
 

Quelle: Deutsche Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle Bildgebung e. V.


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