Human-Computer Interfaces

Dzięki implantom w mózgu sparaliżowany może ruszać ręką

neurobridge

23-letni Ian Burkhart, który od czterech lat jest sparaliżowany po wypadku, został pierwszą osobą, która przetestowała Neurobridge – system, który pozwala na poruszanie kończynami poprzez ominięcie uszkodzonych nerwów w kręgosłupie. Jest to pierwsze na świecie rozwiązanie, które pozwala na poruszanie sparaliżowaną kończyną za pomocą myśli.

Neurobridge jest dziełem naukowców z Ohio State University Wexner Medical Center oraz z Battelle Memorial Institute. Pierwsi dostarczyli implant i wiedzę z zakresu neurologii, drudzy software i hardware. Neurobridge składa się z trzech elementów. Pierwszym jest implant wszczepiony Ianowi do mózgu. Jego zadaniem jest wychwytywanie sygnałów i przesyłanie ich do drugiego elementu systemu – interfejsu mózg-komputer (brain-computer interface). Interfejs tłumaczy te sygnały na sygnały zrozumiałe dla trzeciego elementu – opaski stymulującej odpowiednie mięśnie ręki Iana.

Aby Neurobrige zadziałał należało wpierw w odpowiednim miejscu w mózgu Iana wstawić implant. Za pomocą fMRI naukowcy odkryli, gdzie w jego mózgu znajduje się ośrodek odpowiedzialny za ruch ręką i dłonią. Dokonali tego pokazując pacjentowi obrazki przedstawiające różne ruchy dłoni i prosili go, żeby myślał o nich. To naprowadziło ich na odpowiednie miejsce w mózgu. Następnie podczas trzygodzinnej operacji wszczepili chip wielkości fasoli dokładnie w to miejsce.

Implant odczytuje sygnały w mózgu i przesyła je do komputera, który tłumaczy otrzymane dane na sygnały zrozumiałe dla 200 elektrod, składających się na opaski, które stymulują mięśnie. Odczytanie odpowiednich sygnałów nie było łatwym zadaniem. Twórcy Neurobridge porównują to zadanie jak do wejścia do zatłoczonego pomieszczenia z setkami rozmów, wychwycenie tej jednej rozmowy i zrozumienie języka, w jakim się odbywała.

Neurobridge to pierwszy na świecie system, który pozwala na poruszanie myślami własnej, sparaliżowanej kończyny. Istnieje już na świecie wiele rozwiązań, które robią podobną rzecz, tylko zamiast prawdziwej kończyny poruszają mechanicznymi protezami. Neurobridge jednak ma swoje wady i sporo miejsc do poprawy. Wymaga od pacjenta sporego wysiłku. Musi on być bardzo skoncentrowany podczas poruszania ręką. Nie ma także informacji zwrotnej o dotykanym przedmiocie, przez co Ian musi sobie wyobrażać, jakby się czuł dotykając go.

Niemniej, jest to spory krok naprzód w terapiach dla osób sparaliżowanych. Neurobridge, którego nazwa dobrze oddaje, co robi, daje nadzieję innym sparaliżowanym, że kiedyś będą mogli znów poruszać swoimi kończynami. Twórcy systemu mają nadzieję, że Neurobridge dowiedzie swojej przydatności podczas nadchodzących testów klinicznych na innych pacjentach.

Źródło

Podobne wpisy