Am TUM Klinikum in München sitzt Michael Mehringer vor einem Computer und denkt an Bewegung. Seit einem Unfall ist er vom Hals abwärts querschnittsgelähmt. Nun trainiert er, einen Roboterarm allein mit seinen Gedanken zu steuern. Zuerst geht es allerdings um etwas Kleineres: Michael soll lernen, einen Cursor über den Bildschirm zu bewegen.

Dafür trägt er eine besondere Schnittstelle am Hinterkopf. Rund drei Zentimeter ragt sie aus dem Schädel, ein USB-Kabel führt von dort zu einem Computer. Im motorischen Kortex, der Bewegungszentrale des Gehirns, liegen 256 dünne Nadeln. Sie leiten gedachte Bewegungsbefehle an die sogenannte Brain-Computer-Interface-Technologie, kurz BCI, weiter. Auf Deutsch: Hirn-Computer-Schnittstelle. Wenn der Cursor klappt, soll der Roboterarm folgen.

Gedanken werden zu Bewegungen

Michael unterstützt als Forschungsteilnehmer ein Team aus Neurowissenschaftlern, Neurochirurgen und Robotik-Spezialisten am TUM Klinikum in München. Es ist kleinteilige Arbeit, vermutlich oft mühsam. Ein Gedanke muss erkannt, in ein Signal übersetzt und schließlich in eine Bewegung verwandelt werden. Irgendwo dazwischen entscheidet sich, ob der Arm nach einem Gegenstand greift oder eben nicht.

Wissenschaftsjournalistin Lena Ganschow begleitet Michael und das Münchner Forschungsteam ein halbes Jahr lang. Sie untersucht die medizinischen Einsatzmöglichkeiten von BCIs und schaut auf mögliche Behandlungen bei Schädigungen des Gehirns und des Nervensystems. Gleichzeitig geht es um die unbequeme Frage, was später passieren könnte: etwa um den Wunsch, die menschliche Leistungsfähigkeit mithilfe von BCIs zu steigern.

Die Forschung arbeitet inzwischen nicht mehr nur in eine Richtung. Ein Freiburger Unternehmen hat eine Schnittstelle entwickelt, die nicht allein Daten aus dem Gehirn ausliest, sondern auch Informationen hineinleiten kann. Daraus ergeben sich neue Ansätze für die Behandlung von Schlaganfällen. Die Methode soll den Regenerationsprozess unterstützen und beschleunigen.

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Wenn die Hand zurückmeldet, was sie fühlt

Wie eng Steuerung und Rückmeldung zusammengehören, zeigt eine am 16. Juli 2026 im Fachjournal „Nature Medicine“ veröffentlichte Studie eines US-Forschungsteams. Im Mittelpunkt stand ein 42-jähriger Patient mit Querschnittlähmung. Die Forschenden kombinierten ein implantiertes BCI in der Hirnrinde, eine motorische Orthese für die Hand und auf der Haut liegende Elektroden zur Rückenmarkstimulation.

Am Anfang untersuchten und trainierten sie über mehrere Jahre hinweg die verbliebene Kraft und Beweglichkeit von Arm und Hand. Elektroden entlang der Wirbelsäule halfen dabei, den für Armbewegungen zuständigen Bereich des Rückenmarks zu bestimmen. Wurde dieser Bereich stimuliert, nahm die Kraft der Armbewegung anschließend zu.

In einer weiteren Operationsphase implantierte das Team Elektroden in den für Handbewegungen zuständigen Bereich der Hirnrinde. Die Hand wurde in einer motorisierten Orthese fixiert, die Bewegungen aktiv unterstützte. Gesteuert wurde sie anhand ausgelesener Hirnsignale. Zusätzliche Elektroden leiteten Tastinformationen beim Greifen an den sensorischen Kortex zurück.

Der Patient konnte dadurch sensorisches Feedback beim Greifen wahrnehmen, nach Gegenständen greifen und alltägliche Handlungen ausführen – etwa aus einer Tasse trinken. Das Auslesen von Bewegungsabsichten aus dem Gehirn und die Rückübertragung sensorischer Informationen nennen Forschende „double neural bypass“. Weil Steuerung und Rückmeldung zu einem zusammenhängenden System verbunden sind, sprechen sie außerdem von einem „closed loop“.

Ganz ohne Vorbehalt ist die Sache allerdings nicht. Nach dem Ausschalten des BCI konnte der Patient die trainierten Greif- und Trinkbewegungen nicht mehr ausführen. Einige Verbesserungen blieben dennoch bestehen: Der Ellenbogen war flexibler, und die Wahrnehmung im Handgelenk hatte sich verbessert.

Zwischen Hoffnung und offener Forschungsarbeit

BCIs sind nur einer von mehreren Forschungsansätzen, mit denen Menschen mit Querschnittlähmung unterstützt werden sollen. Andere Projekte untersuchen beispielsweise, ob sich durchtrennte Nervenstränge mithilfe von Medikamenten oder Zelltransplantationen regenerieren lassen.

Das Science Media Center Germany hat den Stand verschiedener Therapieansätze in einem Fact Sheet zusammengefasst. Befragte Forschende ordneten darin die aktuelle BCI-Anwendung ein: Sie diskutierten die Bedeutung der Ergebnisse, ihre Übertragbarkeit auf weitere Patientinnen und Patienten und die mögliche künftige Nutzung von BCIs bei größeren Gruppen von Menschen mit Querschnittlähmung.

In München bleibt derweil der nächste Schritt sehr konkret: Michael Mehringer sitzt vor dem Bildschirm, die Signale laufen über das Kabel, und ein Cursor soll dorthin, wohin sein Gedanke ihn schickt. Danach wartet der Roboterarm.

Quelle: tele.at
Weitere Einordnung: Science Media Center Germany