Kontrolle und Unabhängigkeit für gelähmte Menschen
Im Rahmen eines vom Europäischen Forschungsrat (ERC) finanzierten Projekts wurde ein Gerät entwickelt und optimiert, das gelähmten Personen - und selbst denjeinigen mit Locked-in-Syndrom - eine bessere Kontrolle und Kommunikation ermöglicht. Das Projekt ODORSPACE ("Predicting odor perception from odorant structure and neural activity in the olfactory system") hat eine Technologie entwickelt, bei der die Druckveränderungen in der Nase gemessen und in elektrische Signale umgewandelt werden. Noam Sobel, Professor für Neurobiologie am Weizmann Institute of Science in Israel, erhielt für dieses 2013 beendete Projekt eine ERC-Finanzhilfe für Nachwuchsforscher (Starting Grant) in Höhe von 1,5 Mio. EUR. Mit einer zusätzlichen ERC-Folgefinanzhilfe zum Konzeptnachweis ("Proof of Concept" Grant) in Höhe von rund 150 000 EUR setzt SNIFFCONTROL ("Sniff-Controlled Devices") die Arbeit noch bis Ende 2013 fort. Prof. Sobel und sein Team wollen diese Technologie optimieren und ihr kommerzielles Potenzial untersuchen. Die meisten Menschen können auch nach einem schweren Hirnschaden, beispielsweise in Folge eines Schlaganfalls, immer noch mit der Nase schniefen. Auf ihre vorherigen Forschungsarbeiten aufbauend konzentrieren sich die Forscher von SNIFFCONTROL auf die Entwicklung eines durch Schniefen gesteuerten Geräts, das sowohl kostengünstig als auch benutzerfreundlich ist. "Während unsere ursprüngliche Ausführung des Geräts auf einem am Nasenloch befestigten und an einen Messwandler angeschlossenen Schlauch beruhte, erfolgt die Kommunikation bei der aktuellen Version über Bluetooth und nicht mehr über einen Schlauch", erklärt Prof. Sobel. "Dadurch ist unsere gegenwärtige Version ästhetischer." Schniefen wird durch das Gaumensegel kontrolliert, wobei es sich um den hinteren Teil des Rachens handelt, in dem der Luftstrom durch Mund und Nase geleitet wird. Das Gaumensegel wird durch Nerven gesteuert, die nicht durch das Rückenmark laufen. Das bedeutet, dass bei einer Verletzung des Rückenmarks - einer häufigen Ursache für Lähmungen - diese Nerven intakt bleiben. Auch Hirnschäden beeinträchtigen die Steuerung des Gaumensegels nicht, es sei denn, ein bestimmter Teil des Gehirns, der dieses Organ steuert, ist beschädigt. "In unserem Projekt (ODORSPACE), das mit einem ERC Starting Grant finanziert wurde, entdeckten wir die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Robustheit des menschlichen Schniefverhaltens", sagt Sobel. "Daraus leiteten wir die Hypothese ab, dass sich das Schniefen als Steuersignal verwenden lassen könnte." Das Projektteam entwickelte ein Hilfsmittel, mit dem Patienten einem Computer mittels kodierter Schniefmuster einen Text diktieren können. Dieses System wurden dann an einen elektrischen Rollstuhl angeschlossen, sodass die Personen ihn vollständig kontrollieren konnten. So bedeutet beispielsweise zweimal hintereinander durch die Nase einatmen "vorwärts", zweimal ausatmen "rückwärts". Diese sogenannte Schniefsteuerung gibt gelähmten Personen etwas, was Gesunde für völlig normal halten - nämlich Unabhängigkeit. Sie können sich damit bewegen, schreiben und im Internet surfen sowie sogar einen elektrischen Rollstuhl steuern. Dennoch hat das Projekt SNIFFCONTROL immer noch mit vielen Problemen zu kämpfen. Obwohl die Funktion dieser Innovation erfolgreich belegt werden konnte, hat immer noch kein Unternehmen eine Lizenz für die Technologie übernommen. "Wir befinden uns in der frustrierenden Lage, dass wir eine kostengünstige und einfache Lösung besitzen, die noch nicht ohne weiteres zur Verfügung steht", sagt Sobel. Potenzielle Anwendungen gibt es viele. Die Schniefsteuerung hat bereits das Leben der wenigen Personen, die an den Studien von SNIFFCONTROL teilgenommen haben, deutlich verbessert. Darüber hinaus könnten Nichtbehinderte mit der Schniefsteuerung auch einen Computer mit ähnlicher Geschwindigkeit und Genauigkeit steuern wie mit einer Maus oder einem Joystick. "Die Entwicklung eines Geräts, das Schwerstbehinderten hilft, ist eine unwahrscheinlich erfüllende Aufgabe", sagt Sobel. "Der Augenblick, in dem eine bewegungsunfähige Frau mit Hilfe unseres Geräts zum ersten Mal seit Beginn ihrer Lähmung vor sieben Monaten mit ihren Kindern kommunizieren konnte, war der stärkste Moment in meiner bisherigen Laufbahn."Weitere Informationen sind abrufbar unter: SNIFFCONTROL http://www.snifflogic.org Datenblatt des SNIFFCONTROL-Projekts Datenblatt des ODORSPACE-Projekts http://cordis.europa.eu/projects/rcn/87545_de.html
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