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Das Prinzip Hoffnung

Das Gespräch führte Ulrich Schnabel

Seit Jahren versucht Niels Birbaumer, die Gedanken von Patienten zu lesen, die sich nicht bewegen und nicht äußern können. Ein Gespräch über Medizin an der Grenze des Möglichen.

Das Prinzip Hoffnung: Medizin© A. Birkenfeld - iStockphoto.com
Niels Birbaumer leitet an der Universität Tübingen das Institut für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie und gilt als Pionier auf dem Gebiet der Hirn-Computer-Schnittstellen. Seit 1995 arbeitet er daran, die Gedanken von gelähmten oder eingeschlossenen (»Locked-in«) Patienten zu entschlüsseln und mit ihnen auf diese Weise zu kommunizieren. Kein Labor verfügt auf diesem Gebiet über mehr Erfahrung mit Patienten.

DIE ZEIT: Herr Birbaumer, Sie haben schon vor über 15 Jahren die Idee verfolgt, Zugang zu den Gedanken völlig gelähmter Patienten bekommen zu können. Doch erst in letzter Zeit wird darüber plötzlich wieder verstärkt diskutiert. Was ist passiert?

NIELS BIRBAUMER: Ich glaube, der Grund dafür sind die aufsehenerregenden Ergebnisse aus Tierversuchen. Drei Laboratorien in den USA haben gezeigt, dass man Affen trainieren kann, alleine mit Gedankenkraft eine Prothese zu steuern. Dabei werden die Aktionspotenziale von Zellen ihres motorischen Kortex ausgelesen und in Greifbewegungen umgesetzt. Das hat der ganzen Forschung kräftigen Auftrieb gegeben.

ZEIT: Sie selbst konnten an Schlaganfallpatienten zeigen, dass man deren Gedanken via EEG auslesen und mithilfe einer Prothese in eine Greifbewegung umsetzen kann. Dafür wurden Sie in manchen Medien schon als der Mann gefeiert, der die Lahmen wieder gehend macht. Freut Sie das?

BIRBAUMER: Um Himmels willen! Diese Berichterstattung ist für uns eine Belastung. Die meisten Berichte sind viel zu euphorisch, und am nächsten Tag stehen die Patienten Schlange. Ich musste eine eigene Stelle schaffen, nur um die Anfragen zu bearbeiten. Derzeit haben wir auf unserer Warteliste 4000 Schlaganfallpatienten. Behandeln kann ich im Experiment zehn bis zwanzig pro Jahr.

ZEIT: Bekommen Sie zu wenig Geld?

BIRBAUMER: Nein, nein, die Forschung wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Bundesforschungsministerium und der EU derzeit ja massiv gefördert. Aber noch hapert es an der Umsetzung. Die Krankenkassen finanzieren diese Art der Rehabilitation nicht, viele Ärzte verstehen sie nicht, und in der Industrie fehlt das Interesse, die Methode zur Anwendungsreife zu bringen.

ZEIT: Wenn man die Affenvideos sieht, könnte man meinen, die Umsetzung sei ganz einfach.

BIRBAUMER: Theoretisch ja. Die Tierexperimente zeigen ja, dass man aus den Hirnpotenzialen von wenigen Zellen im motorischen Kortex eine Bewegung ableiten kann. Man darf allerdings nicht vergessen, dass die Forscher dabei superintelligente Prothesen verwenden, die bereits sehr schwache Hirnsignale in Greifbewegungen umsetzen können. Außerdem wurden alle Experimente an gesunden Tieren durchgeführt. Wenn man mit Menschen arbeitet, die durch einen Schlaganfall beeinträchtigt sind, sieht die Sache oft anders aus.
ZEIT: Inwiefern?

BIRBAUMER: Wir haben hier in Tübingen und in den USA eine kleine, primitive Prothese gebaut und sie Patienten mit Schlaganfall angepasst, die vollkommen gelähmt sind. Dann haben wir sie trainiert, diese Prothese alleine mit Gedankenkraft zu bewegen. Das ging überraschend gut. Nach 20 Sitzungen konnten fast alle Patienten die Prothese steuern. Doch das ist nur die eine Hälfte der Therapie. Die andere besteht darin, dass man die Patienten auch trainieren muss, mit der Prothese außerhalb des Labors zurechtzukommen. Sie müssen die entsprechenden Arm- und Handbewegungen in der Realsituation ohne Brain-Computer- Interface üben, und letztlich muss man den ganzen Körper geordnet und koordiniert aktivieren. Auf Knopfdruck geht gar nichts.

ZEIT: Wie greift man denn die entsprechenden Hirnsignale am besten ab? Einige Forscher implantieren ihren Patienten feste Elektroden ins Gehirn (siehe unten), andere glauben, es gehe auch ohne solche massiven Eingriffe. Wer hat recht?

BIRBAUMER: Momentan ist das noch nicht geklärt. Die Amerikaner schießen ihren Patienten in der Tat ein Plättchen mit hundert Elektroden ins Gehirn. Das Gewebe ist an dieser Stelle zerstört. Das halte ich für ethisch fragwürdig und klinisch nicht erforderlich. Patienten mit einem Hirnimplantat konnten sich nicht besser bewegen als unsere.

ZEIT: Welche Methode favorisieren Sie?

BIRBAUMER: Beide Methoden müssen beherrscht werden. Bei vielen Patienten genügt es, wenn man ihnen kleine Elektroden auf die Hirnhaut unter der Schädeldecke aufnäht, sodass die Elektrode mit dem Hirngewebe selbst gar nicht in Berührung kommt und die Infektionsgefahr gering ist. Auch das ist nicht ganz unaufwendig, die Drähte müssen ja irgendwo aus dem Körper wieder herausgeführt werden. Meine Zukunftsvision wäre ein System, das die Signale drahtlos aus dem Hirn funkt.

ZEIT: Wird es in zehn Jahren normal sein, dass Gelähmte mit Gedanken ihre Gliedmaßen steuern?

BIRBAUMER: Ich bin überzeugt, dass es in zehn Jahren ein System gibt, das gelähmten Schlaganfallpatienten helfen wird, einfache Tätigkeiten selbst zu verrichten - zumindest eine Stunde am Tag. Der Patient wird sich vielleicht eine Elektrodenkappe aufsetzen, eine tragbare Prothese benutzen und kann sich damit an den Tisch setzen und einmal wieder wie ein normaler Mensch essen.

ZEIT: Warum nur eine Stunde lang?

BIRBAUMER: Die gedankliche Steuerung einer Prothese erfordert viel Konzentration. Das können Sie mit dem Erlernen einer neuen Sprache vergleichen. Selbst gesunde Probanden müssen nach einer Stunde Pause machen. Für Schlaganfallpatienten ist die Anstrengung noch größer. Auch der Aufwand aufseiten der Ärzte, Psychologen und Pfleger ist hoch. Und das ist das Problem, nicht die Technik. Technisch ist der Mensch immer erfinderisch, aber wenn es um die Psychologie geht, versagt er.

ZEIT: Funktioniert diese Technik auch bei den sogenannten Locked-in-Patienten, die total gelähmt und in sich eingeschlossen sind?

BIRBAUMER: Das ist momentan noch die große Frage. Wir konnten zeigen, dass man mit allen Patienten, die noch die Augen oder irgendeinen Muskel bewegen können, ganz gut kommunizieren kann. Aber das eigentliche Ziel, das wir hatten, als wir 1995 begannen, ist noch nicht erreicht. Weder uns noch irgendjemand anderem ist es bisher gelungen, mit einem vollkommen eingeschlossenen Patienten zu kommunizieren. Das ist die große Herausforderung, die ich noch lösen will.
ZEIT: Was ist das Problem bei diesen Patienten?

BIRBAUMER: Meine Theorie, die ich allerdings noch nicht beweisen kann, ist die folgende: Der Körper teilt dem Gehirn sehr schnell mit, dass seine Gedanken keine Konsequenzen haben. Was immer der Locked-in-Patient sich vorstellt und wünscht - er kann es nicht umsetzen. Das könnte zur Konsequenz haben, dass das Gehirn zielgerichtetes Denken und Wünschen abschaltet. Wenn das Großhirn ständig die Rückmeldung erhält, dass Steuerbefehle nicht ausgeführt werden, stellt es in diesem Bereich des Denkens seinen Dienst ein.

ZEIT: Und selbst wenn ein Patient nur noch ein Auge bewegen kann, sieht die Sache anders aus?

BIRBAUMER: Genau. Die Augen sind ja ein zentraler Teil unserer Motorik. Solange ein Patient auch nur ein Augenlid bewegen kann, hat seine Hirnaktivität eine Konsequenz. Entscheidend ist, dass das Gehirn irgendeine Rückmeldung bekommt.

ZEIT: Ein vollständig isoliertes Gehirn wäre demnach - anders als es uns Science-Fiction-Autoren suggerieren - nicht kommunikationsfähig?

BIRBAUMER: Korrekt, ein isoliertes Gehirn würde alles verstehen - aber nichts mehr wollen. So geht es vermutlich unseren vollständig eingeschlossenen Patienten. Die sind ja nicht bewusstlos, und wir können anhand ihrer Hirnpotenziale messen, dass sie alles verstehen. Aber sie können nicht handeln und zielgerichtet denken. Ich glaube, dass die Patienten darum irgendwann nicht mehr kommunizieren können, auch wenn sie sich bemühen.

ZEIT: Muss man also alle Hoffnung aufgeben?

BIRBAUMER: Keineswegs. »Fur lujter hofenung wird ich noch meschugge«, sagt ein jiddisches Sprichwort, »vor lauter Hoffnung werd ich noch verrückt.« Derzeit versuchen wir es mit reflexivem Lernen. Vielleicht können wir auf diese Weise solche Patienten dazu bringen, auf Fragen zu reagieren.

ZEIT: Wie soll das gehen?

BIRBAUMER: Wir trainieren mit den Patienten Sätze, die auf ja oder nein enden. »Paris ist die Hauptstadt von Deutschland« - nein. »Paris ist die Hauptstadt von Frankreich« - ja. Dazu geben wir ihnen leichte Stromreize auf die Handflächen, bei ja rechts, bei nein links. Diese Handreize erzeugen im Gehirn einen Frequenzanstieg in der jeweils gegenüberliegenden Hirnhälfte. Das trainiere ich ein paar Tausend Mal und präsentiere dann Sätze, auf die ich die Antwort nicht weiß. Etwa: Willst du noch weiterleben? Meine Erwartung wäre, dass es auch dann zu einem Frequenzanstieg in der rechten oder linken Hirnhälfte käme und ich daraus auf den Willen des Patienten schließen könnte. Ob das funktioniert, weiß ich noch nicht. Aber das ist zurzeit meine letzte Hoffnung.
ZEIT: Was erwarten Sie denn als Antwort von einem vollkommen eingeschlossenen Patienten auf die Frage: Willst du weiterleben?

BIRBAUMER: Ich vermute aus Untersuchungen mit ähnlichen Patienten, dass die allermeisten ja sagen. Denn die Lebensqualität von Patienten etwa mit amyotropher Lateralsklerose ...

ZEIT: ... an der zum Beispiel der Physiker Stephen Hawking leidet ...

BIRBAUMER: ... und Patienten mit anderen chronischen schweren Erkrankungen ist in der Regel erstaunlich hoch. Am Anfang der Krankheit gehen sie oft durch eine tiefe Depressionsphase. Dann stabilisieren sie sich, ihre Lebensfreude steigt wieder. Die Lebensqualität liegt zwar bei manchen gelähmten Patienten unter der eines Gesunden, aber weit über dem klinischen Wert einer Depression.

ZEIT: Das klingt erstaunlich!

BIRBAUMER: Vielleicht. Aber wir müssen uns hüten, unsere Alltags-Maßstäbe auf diese Patienten zu übertragen. Querschnittsgelähmte sind viel häufiger depressiv als diese total gelähmten Patienten.

ZEIT: Wie erklären Sie sich das?

BIRBAUMER: Ein Querschnittsgelähmter im Rollstuhl wird ständig mit seinen Defiziten konfrontiert. Er hat Mühe, in den Bus zu steigen, braucht überall einen behindertengerechten Zugang ... Ein total Gelähmter dagegen liegt im Bett und wird umsorgt; jeder, der mit ihm Kontakt hat, tritt ihm positiv entgegen. Diese Patienten leben in einer positiven Welt, so unglaublich das klingen mag.


Aus DIE ZEIT :: 02.07.2009

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