Schlaganfall: Virtuelle Realität soll helfen, gelähmte Extremitäten zu trainieren

  • Hertie-Institut für klinische Hirnforschung /Universitätsklinikum Tübingen

  • von Dr. med. Thomas Kron
  • Medizinische Nachrichten
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Kernbotschaften

Mit einem Training in Virtueller Realität, das richtig Spaß macht, wollen Tübinger Neurowissenschaftler in Zukunft Schlaganfall-Patienten dabei unterstützen, neurologische Defizite zu kompensieren. Das ist das Ziel eines neuen Forschungsprojektes, das die Wissenschaftler gerade gestartet haben. Bis zu einer Anwendung im klinischen Alltag sind jedoch noch einige Jahre Forschung erforderlich.

Spielend trainieren

Jedes Jahr erleiden in Deutschland rund 270.000 Personen einen Schlaganfall. In der neurologischen Therapie halten „Health Games“ immer mehr Einzug – digitale Spiele, die Spaß machen und gleichzeitig dafür sorgen, dass der Patient seine Defizite trainiert. Ein Team um Professor Dr. Ulf Ziemann am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und dem Universitätsklinikum Tübingen startet nun das Forschungsprojekt „Rehality“. Sie planen eine hochimmersive virtuelle Realität (VR) zu entwickeln, in der Schlaganfall-Patienten wahrnehmen, wie sich ihr chronisch gelähmtes Körperteil bewegt. Zur Erklärung: Immersion ist der durch eine Umgebung der Virtuellen Realität hervorgerufene Effekt, der das Bewusstsein des Nutzers, illusorischen Stimuli ausgesetzt zu sein, so weit in den Hintergrund treten lässt, dass die virtuelle Umgebung als real empfunden wird.

Gehirn soll sich umstrukturieren

Das Besondere an dem Tübinger Forschungsprojekt: Die virtuellen Bewegungen werden abhängig von der Gehirnaktivität gezeigt. Um sie in der VR-Brille zu sehen, müssen sich die Patienten die Bewegung mental vorstellen. Das soll das Gehirn anregen, sich umzustrukturieren und langfristig neue und effizientere Aktivitätsmuster zu speichern. „Nehmen Patienten im virtuellen Raum wahr, wie sie eine gelähmte Hand bewegen können, so begünstigt diese Illusion die Reorganisation von Netzwerken im Gehirn und damit den Heilungsprozess“, so Studienleiter Ziemann in einer Mitteilung der Universität. „Forschungsergebnisse zeigen außerdem, dass der Zustand des Gehirns zum Zeitpunkt der Stimulation entscheidend dafür ist, ob es zu einer plastischen Veränderung der Hirnnetzwerke kommt oder nicht“.  Ziemann arbeitet daher seit Jahren an der sogenannten closed-loop Stimulation. Dabei liest und wertet ein Elektroenzephalogramm die Gehirnaktivität in Echtzeit aus. Die Daten erlauben dann im optimalen Zeitpunkt einzugreifen und das Gehirn zu stimulieren – in diesem Fall mit der Wahrnehmung und Durchführung einer Bewegung. 

Geplanter Start der klinischen Tests: Ende 2020

In der ersten Phase des Projekts werden die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen erforscht. Die klinischen Tests mit Schlaganfall-Patienten mit chronischen Lähmungen erfolgen dann im zweiten Schritt, der voraussichtlich Ende 2020 beginnt. „Bis „Rehality“ standardmäßig in der Therapie eingesetzt werden kann, dauert es noch einmal ein paar Jahre“, so Ziemann. Langfristig soll die „Rehality“-Therapie die Versorgungslücke zwischen stationärerAkutbehandlung, Rehabilitation und Therapie daheim schließen. Das soll zum einen Kosten einsparen und zum anderen den erfolgreichen Wiedereinstieg in ein eigenständiges Leben und Erwerbsfähigkeit beschleunigen. „Damit wir dieses Ziel erreichen, muss „Rehality“ Spaß machen. Wir hoffen, dass es wie andere digitale Spiele eine Art Suchtfaktor mitbringt, der den Patienten gerne und lange trainieren lässt“, sagt Ziemann. 

Grundsätzlich gilt: Je attraktiver das Spiel, desto größer der Trainingserfolg. Die Tübinger Wissenschaftler arbeiten daher eng mit dem Institut für Games an der Hochschule der Medien in Stuttgart zusammen, das die Entwicklung des Designs übernimmt. Die Firma VTplus GmbH in Würzburg bringt wiederum ihre Erfahrungen in der Umsetzung von VR-Systemen und Anwendungen zur Durchführung von Therapieforschung mit virtueller Realität ein. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat 1,4 Millionen Euro für das Projekt bewilligt.