Komapatienten: Gehirn-Computer-Schnittstelle ermöglicht Gedankensteuerung am Krankenbett

Die neurologische Intensivmedizin steht bei der Beurteilung von Patienten mit schweren Bewusstseinsstörungen vor methodischen Herausforderungen. Eine am 22. Oktober 2026 im Fachjournal „Brain“ publizierte Untersuchung der Columbia University und des Netzwerks NewYork-Presbyterian liefert neue Erkenntnisse über verborgene kognitive Fähigkeiten von Betroffenen.

Unter der Leitung des Neurologie-Professors Jan Claassen gelang es einem Forschungsteam erstmals, über eine nichtinvasive Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) eine rudimentäre Kommunikation mit klinisch nicht ansprechbaren Personen aufzubauen. Insgesamt 13 von 41 untersuchten Patienten (32 Prozent) mit akuter Hirnverletzung konnten die Frequenz eines Tonsignals allein über ihre Gedanken steuern.

Steuerung am Krankenbett ohne operative Eingriffe

Das eingesetzte BCI-System basiert auf routinemäßig auf Intensivstationen verfügbaren Standard-Skalp-EEG-Elektroden in Kombination mit einer neu entwickelten Echtzeit-Software. Invasive Eingriffe oder implantierte Mikrochips sind für die Anwendung nicht erforderlich.

Die Probanden wurden wenige Tage nach ihrer stationären Aufnahme getestet. Ihre Aufgabe bestand darin, die Tonhöhe eines akustischen Signals ausschließlich über die mentale Vorstellung von Handbewegungen gezielt zu verändern.

Die mediane Reaktionszeit der erfolgreichen Anwender lag bei 49,8 Sekunden. Im Vergleich dazu benötigten bewusst ansprechbare Patienten 17,1 Sekunden und gesunde Kontrollpersonen 15,5 Sekunden.

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Bei 8 der nicht ansprechbaren Patienten (20 Prozent) wurde mittels eines separaten Tests zuvor eine kognitiv-motorische Dissoziation (CMD) festgestellt. Sämtliche Personen mit diesem Befund zählten später auch zu den erfolgreichen Nutzern der Schnittstelle.

Signale als Indikator für den Genesungsverlauf

Die Reaktionen über das System erwiesen sich als starker Prädiktor für den weiteren klinischen Verlauf. Die Auswertung nach 12 Monaten zeigte, dass 6 von 13 Patienten mit erfolgreicher Gerätesteuerung (46 Prozent) funktionelle Unabhängigkeit erlangten.

In der Gruppe der 28 Patienten ohne Gerätekontrolle erreichten dies lediglich 2 Personen (7 Prozent). Bereits zum Entlassungszeitpunkt aus der Klinik wiesen 4 von 13 der Steuernden (31 Prozent) ein wiedererlangtes Bewusstsein auf, verglichen mit 1 von 28 (4 Prozent) bei den übrigen Patienten.

Die Ergebnisse bauen auf früheren Erkenntnissen auf. Bereits 2019 hatte Claassen mittels EEG und Algorithmen bei 15 Prozent der nicht reagierenden Patienten Hinweise auf verborgenes Bewusstsein nachgewiesen. Auch eine NEJM-Studie aus dem Jahr 2024 zeigte bei 60 von 241 Komapatienten (25 Prozent) entsprechende Hirnaktivität.

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Eine umfassende Metaanalyse von 56 Studien mit 1.248 Patienten (Durchschnittsalter 45,5 Jahre, 66,1 Prozent Männer) beziffert den CMD-Nachweis bei traumatischen Hirnschädigungen auf 37,9 Prozent, bei zerebrovaskulären Verletzungen auf 32,0 Prozent (OR 0,59) und bei anoxischen Schäden auf 24,3 Prozent (OR 0,43).

Nach klinischen Zuständen differenziert betrug der Anteil beim nicht ansprechbaren Wachkoma (UWS) 28,4 Prozent, im Koma 32,8 Prozent und beim minimalen Bewusstseinszustand (MCS?) 38,7 Prozent (OR 1,64 gegenüber UWS).

Bezüglich der Diagnostikverfahren lag der Nachweis via fNIRS und EMG bei jeweils 38,5 Prozent, bei Pupillometrie bei 32,3 Prozent, bei EEG bei 30,8 Prozent und bei fMRT bei 24,9 Prozent.

Grenzen des Verfahrens und weitere Forschungsziele

Trotz der Erfolge unterliegt die aktuelle Erhebung methodischen Restriktionen. Es handelt sich um eine monozentrische Beobachtungsstudie mit 41 Patienten in einer frühen Phase. Die Technologie stellt noch kein etabliertes klinisches Werkzeug dar, und Langzeitergebnisse stehen weiterhin aus. Zudem belegt der beobachtete Zusammenhang mit der späteren Genesung nicht, dass das Training die Besserung ursächlich herbeiführte.

Auch bedeutet das Verändern einer Tonhöhe noch keine vollwertige Kommunikation und darf keinesfalls als alleinige Basis für Therapieentscheidungen dienen. Claassen betonte, die Schnittstelle sei lediglich ein erster Schritt auf diesem Gebiet. Als langfristiges Ziel definieren die Forscher Systeme, mit denen Patienten grundlegende Empfindungen wie Hunger oder Schmerzen eigenständig mitteilen können.