Forscher bringen gelähmte Ratten wieder zum Gehen

Die Teams der Universität Zürich (UZH) und der University of California in Los Angeles (UCLA) fanden heraus, dass gelähmte Ratten dank einer Kombination von Medikamenten, Elektrostimulation und regelmäßigem Training auf einem Laufband wieder gehen und sogar laufen können und dabei ihr eigenes Körpergewicht tragen. Das Rückenmark enthält Schaltkreise, die ohne einen Input des Gehirns rhythmische Aktivität erzeugen können, wie Versuchsleiter Gregoire Courtine vom Experimental Neurorehabilitation Laboratory der Medizinischen Fakultät der Universität Zürich mitteilte. Diese Schaltkreise aktivierten und trieben die Muskeln der Hinterbeine auf eine Art an, die dem normalen Gang sehr ähnlich sei.

Frühere Experimente hatten bereits versucht, sich diese Schaltkreise zunutze zu machen, um Opfern von Rückenmarksverletzungen zu helfen. “Während andere Forschungsgruppen zuvor ähnliche Bewegungen der Hinterbeine bei Ratten mit kompletten Rückenmarkverletzungen hervorrufen konnten, haben wir anhaltende Bewegungen und das volle Tragen des Körpergewichtes erreicht”, erklärte Courtine.

Die Forscher in Zürich und Los Angeles testeten Ratten mit kompletten Rückenmarksverletzungen und ohne willentliche Bewegungen in den Hinterbeinen. Die Ratten befanden sich auf einem sich bewegenden Laufband, als die Wissenschaftler Medikamente, die auf die Rezeptoren des Neurotransmitters Serotonin wirken, sowie niederschwellige elektrische Ströme direkt auf das Rückenmark unterhalb der Verletzung verabreichten.

Diese Kombination von Stimulation und Sinneswahrnehmung über die Hinterbeine auf dem Laufband habe die rhythmus-erzeugenden Schaltkreise im Rückenmark angeregt und Gehbewegungen in den gelähmten Hinterbeinen der Ratten hervorgerufen, hieß es in der Aussendung der Uni Zürich. Tägliches Laufbandtraining während mehrerer Wochen führte dazu, dass die Ratten sowohl vorwärts und rückwärts als auch seitwärts gehen konnten. Sie konnten sogar laufen und ihr volles Körpergewicht tragen. Die Verbindung zwischen Gehirn und den für das Gehen verantwortlichen Schaltkreisen im Rückenmark waren jedoch noch immer unterbrochen und die Ratten daher nicht imstande, selbstständig zu gehen.

Die Resultate der Studie weisen darauf hin, dass eine Regeneration von verletzten Nervenfasern nicht notwendig ist, um gelähmten Ratten das Gehen zu ermöglichen. Diese Erkenntnis habe möglicherweise eine große Bedeutung für die Rehabilitation von rückenmarkverletzten Patienten, heißt es weiter. So könnten neuro-prothetische Hilfsmittel zur Verabreichung von Elektrostimulation und Medikamenten Rückenmarksverletzungen bei Patienten bis zu einem gewissen Grad überbrücken. Die Aktivierung der rhythmischen Schaltkreise im Rückenmark, wie sie von den Forschern vorgeschlagen wird, dürfte dann in der Rehabilitation nach schweren Rückenmarksverletzungen wegweisend sein.