Technológia AI vracia ochrnutému mužovi mobilitu a citlivosť
Rôzne / / August 01, 2023
Zatiaľ sa pacient hýbe vďaka počítaču, no časom si zrejme začne poradiť úplne sám.
Kombinácia mozgových implantátov, umelej inteligencie a elektrickej stimulácie vyvinutá tímom výskumníkov, inžinierov a chirurgov obnovené pohyby rúk a citlivosť človeka s ochrnutím dolných končatín. Táto technológia dvojitého nervového bypassu pomôže v budúcnosti ďalším ľuďom trpiacim pohybovými poruchami alebo paralýzou, dúfajú tvorcovia.
Pacientom bol Keith Thomas, Američan, ktorý si v roku 2020 po nevydarenom skoku do bazéna poranil 4. a 5. krčný stavec. Kvôli tomu ochrnulo jeho telo od hrudníka nadol, no vďaka experimentálnej liečbe mohol prvýkrát po troch rokoch cítiť, ako ho sestra drží za ruku.
Na dosiahnutie tohto cieľa vedci použili funkčnú magnetickú rezonanciu (fMRI) na vytvorenie mapy Thomasovho mozgu. To umožnilo určiť zóny zodpovedné za pohyb rúk a pocit dotyku v ruke. Nasledovala 15-hodinová operácia otvoreného mozgu, počas ktorej boli vložené implantáty. Počas tejto doby bol pacient pri vedomí a odpovedal na otázky lekárov, aby im pomohol nájsť správne miesta na umiestnenie elektród.
V dôsledku toho chirurgovia nainštalovali dve elektródy v zóne zodpovednej za pohyb a tri v zónach zodpovedných za citlivosť dlane a prstov. Ďalším krokom bolo nastavenie mikročipov, aby ich Thomas mohol ovládať. Za týmto účelom boli dva bloky na hlave pacienta pripojené k počítaču a bola vycvičená neurónová sieť na interpretáciu a premenu Thomasových myšlienok na činy.
Teraz, keď Thomas uvažuje o zovretí ruky v päsť, elektrické signály jeho mozgu sa dešifrujú počítač a posiela potrebné signály do neinvazívnych náplastí umiestnených na koži nad chrbticou a svalmi predlaktie. To núti ruku vykonať požadovaný pohyb.
Budúcnosť technológie
Poznamenáva sa, že toto je prvýkrát, čo sú mozog, telo a chrbtica elektricky prepojené, aby obnovili pohyb a pocity ochrnutého človeka.
Predtým sa používal prístup s jedným nervovým bypassom, ktorý sa tiež ukázal ako účinný. Na jeho vykonanie sa do mozgu implantuje jeden alebo viac mikročipov a potom sa poranená miecha úplne obíde, čím sa okamžite aktivujú cieľové svaly. Pacient sa však v tomto prípade môže pohybovať len po pripojení k počítaču a často len v laboratórnych podmienkach: o návrate do bežného života nebolo ani reči.
Technológia dvojitého nervového bypassu je pokročilejšia. Vedci veria, že prinúti mozog, telo a miechu vytvárať nové spojenia a obísť poškodené oblasti, takže pacient nakoniec získa stratené funkcie a môže sa pohybovať a cítiť bez toho, aby bol pripojený počítač.
Od začiatku testovania sa Thomasova sila paží zdvojnásobila a pocit sa začal vracať do jeho predlaktí a zápästia, aj keď nebol pripojený k systému. To dáva nádej, že v budúcnosti bude môcť pohybovať rukami a cítiť dotyk bez pomoci.
V určitom okamihu som ani nevedel, či prežijem - a či chcem. A teraz cítim ďalšiu osobu, ktorá ma drží za ruku. Je to úžasné. Jediné, čo chcem, je pomáhať druhým. Je to niečo, v čom som bol vždy dobrý. Ak to niekedy niekomu inému pomôže ešte lepšie ako mne, stálo to za to.
Keith Thomas
dobrovoľník, ktorý ako prvý podstúpil procedúru dvojitého nervového bypassu
Prečítajte si tiež🧐
- Vedcom sa po prvý raz podarilo prepojiť ľudský mozog s počítačom bez drôtov
- Predstavený MouthPad – počítačová myš, ktorá sa vkladá do úst
- Ovládajte gadgety silou myšlienky. Ako sa zrodili neurónové rozhrania a čoho sú teraz schopné
obálka: Matthew Libassi / Feinsteinov inštitút pre lekársky výskum v Northwell Health