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Gesellschaft für Biomedical Engineering,
Technische Universität Wien |
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Stimulation neuronaler Schaltkreise im Rückenmark |
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Hoffmann-Reflex in der Kniekehle |
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Der Hoffmann-Reflex ist seit 90 Jahren bekannt. Er wird meist durch elektrische Nervenreizung in der Kniekehle ausgelöst und bewirkt nach Durchlaufen des monosynaptischen Reflexbogens eine Muskelzuckung.
Dadurch kann zum Beispiel eine pathologisch verlangsamte Nervenleitgeschwindigkeit festgestellt werden. Die Kniekehle sucht man für die Stimulation mittels an der Haut befestigter Elektroden aus, weil dort der Nervenstrang fast oberflächlich verläuft.
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Beinbewegung mit Implantaten |
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Diese schnellen, nur über jeweils eine synaptische Schaltstelle im Rückenmark laufenden Verbindungen von sensiblen und motorischen Nervenfasern können durch Stimulation mit implantierten Elektroden in der Höhe des lumbalen Rückenmarks verändert werden. Neuronale Inputs, die mit Stimulationsfrequenzen von 30-50 Hertz generiert werden erlauben sogar schrittähnliche Bewegungsmuster auszulösen.
Das heißt, die zum Gehen notwendige abwechselnde rhythmische Versorgung der Beinmuskulatur durch die notwendigen neuronalen Steuersignale kann das Rückenmark auch vollständig autonom bewältigen, ohne die Beteiligung des Gehirns mit all seinen Substrukturen, die an Bewegungsabläufen normalerweise beteiligt sind.
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Rückenmarkstimulation mit Oberflächenelektroden |
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Studenten von 22 europäischen Universitäten konnten im Rahmen des BEST Sommerkurses "Stimulate Your Nerves" ein neues Wiener Forschungsergebnis nachvollziehen: Die seit kurzem bekannten, durch implantierte Elektroden erzielten Änderungen des Hoffmann-Reflexes lassen sich auch mittels Hautelektroden am Rücken erzielen.
Der Hoffmann-Reflex lässt sich also auch direkt mit denselben Hautelektroden auslösen; die Reizstelle des Nervenstranges ist dabei von der nahe liegenden Kniekehle zu einer wesentlich tiefer liegenden Stelle im Wirbelkanal verschoben.
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BEST
BEST, Board of European Students of Technology, ist als unpolitische non-profit Organisation an 79 europäischen Unis vertreten. Jedes Jahr gibt es viele ein- und zweiwöchige Kurse mit einführenden oder anspruchsvollen akademischen Programmen, auch internationale Events um Sprachen oder technische Fertigkeiten zu erlernen oder zur Erholung. Toleranz, Kommunikation und Teamwork werden bei den sehr billigen Aufenthalten automatisch gefördert. |
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 BEST |
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Rehabilitation von Querschnittlähmungen |
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Wegen der vermeintlichen unspezifischen Erreichbarkeit wurde bisher von keiner anderen Forschergruppe versucht, das menschliche Rückenmark und die darin befindlichen neuronalen Netze etwa die Mustergeneratoren für das Gehen über Hautelektroden anzusprechen.
Es scheint aber, dass in dieser einfachen Technik, also ohne Verwendung von Implantaten, ein erhebliches Potenzial zur Rehabilitation von Querschnittlähmungen liegt.
[1.8.08]
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