Pomocou čipu v mozgu a AI vrátili lekári ochrnutému mužovi schopnosť hýbať rukami a cítiť dotyk
Výskumníci predstavujú výsledky novej štúdie, ktorej cieľom bolo vrátiť paralyzovanému človeku cit a možnosť pohybu končatín.
Výskumníci s pomocou mozgových implantátov, umelej inteligencie a novej stimulačnej technológie, dokázali ochrnutému človeku navrátiť pocit dotyku a hlavne pohyb.
Išlo o prvý klinický test svojho druhu, na ktorom sa podieľali výskumníci a chirurgovia z Finstein Institutes for Medical Research. Výskumníci pracovali s paralyzovaným mužom, ktorý počas operačného zákroku dostal do mozgu niekoľko mikročipov. Výskumníci následne prepojili mikročipy s AI modelom, ktorý opätovne prepojil mozog pacienta s telom a miechou.
Dvojitý neurónový bypass vytvoril elektronický most, ktorý opätovne umožnil informáciám a signálom z mozgu putovať do zvyšku tela pacienta. Výskumníci dokázali navrátiť pacientovi možnosť pohybu a cit v ruke. Po zákroku vedci pozorovali ako svalstvo na nepoužívanej ruke pribúda aj mimo laboratórneho prostredia.
“Náš klinický test predstavuje prvýkrát, čo niekto prepojil mozog, miechu a telo elektronicky a podarilo sa mu navrátiť pretrvávajúci cit a možnosť pohybu do ruky pacienta,” tvrdí Chad Bouton, jeden z autorov štúdie.
Nádej na plnohodnotnejší život
Keď pacient pomyslí na pohyb ruky alebo celého ramena, systém vyšle výrazný signál do miechy, pričom stimuluje mozog a svaly, aby mohol mozog opätovne vytvoriť spojenia medzi jednotlivými neurónmi. Zároveň vedci podporujú zmyslovú spätnú väzbu a tým aj podporujú rehabilitáciu pacienta. Autori štúdie tvrdia, že ich nová metóda terapie je skutočný “game-changer”. Cieľom výskumníkov do budúcnosti je vylepšiť technológiu tak, aby dokázala spoľahlivo poskytnúť paralyzovaným pacientom možnosť žiť plnohodnotnejší a nezávislejší život.
Pacientom, ktorý podstúpil prvé klinické testy svojho druhu, bol 45-ročný Keith Thomas, ktorý trpel paralýzou od hrude smerom dole. Thomas ostal paralyzovaný v roku 2020, keď prešiel nehodou počas potápania. Táto nehoda viedla k zraneniu stavcov C4 a C5, kvôli ktorému stratil cit a možnosť pohybu od hrude nadol.
Neprehliadnite
“Bolo obdobie, kedy som nevedel ani to, či prežijem, alebo či vôbec prežiť chcem, ak môžem byť úprimný. Teraz ale dokážem cítiť, keď mi niekto drží ruku. Tie pocity sú nepopísateľné. Jediné, čo teraz chcem, je pomáhať ostatným, to mi vždy išlo najlepšie. Ak tento zákrok dokáže pomôcť viac ľuďom ešte viac ako pomohol mne, potom to za stojí,” hovorí Keith Thomas.
Náročný chirurgický zákrok a terapia
Výskumníci v prvom kroku mapovali mozog pacienta pomocou funkčného MRI vyšetrenia. Tento proces trval niekoľko mesiacov. Vyšetrenie pomohlo vedcom čo najpresnejšie odhaliť oblasti, ktoré v jeho mozgu zodpovedajú za cit v ruke a jej pohyb. Keď odhalili dôležité oblasti, následne podstúpil pacient veľmi náročný 15-hodinový chirurgický zákrok. Počas tohto zákroku bol Thomas pri vedomí a poskytoval chirurgom spätnú väzbu počas toho, ako ho operovali.
Chirurgovia pracovali s regiónmi v jeho mozgu a Thomas im hovoril, aké pocity cíti vo svojej ruke.
“Mali sme k dispozícii snímky fMRI vyšetrenia a Keith sa s nami počas úsekov zákroku rozprával. Vďaka tomu sme presne vedeli, kde máme umiestniť mozgové implantáty. Dokopy sme umiestnili dva čipy do oblasti zodpovedajúcej za pohyb a tri čipy do oblasti zodpovednej za cit v prstoch,” vysvetľujú chirurgovia.
Po operácii a zotavení pacienta pripojili mozog Thomasa k počítaču cez dva porty, ktoré sa nachádzali v jeho hlave. Tento počítač používa umelú inteligenciu na to, aby prečítala, interpretovala a následne pretavila jeho myšlienky do pohybu. Toto bol začiatok terapie, ktorá pomohla pacientovi pracovať so svojim novonadobudnutým citom v ruke.
Celý systém funguje tak, že keď Thomas pomyslí na napríklad stlačenie ruky, mozog vyšle signál počítaču. Počítač následne vyšle signály do elektród, ktoré sa nachádzajú na jeho mieche a svaloch ruky. Drobné senzory na bruškách jeho prstov zas zaznamenávajú pocity dotyku a tlaku. Tieto informácie posúvajú do jeho mozgu, čím navrátia do jeho ruky cit.
Komentáre