Dzięki interfejsowi łączącemu mózg z komputerem pacjent odzyskał czucie w rękach 24.04.2020

Udany eksperyment naukowców z Wexner Medical Center może okazać się przełomem w leczeniu paraliżów i innych uszkodzeń rdzenia kręgowego. 

Uczestnikiem projektu jest 28-letni Ian Burkhart, który uległ wypadkowi po niefortunnym skoku do wody. Mężczyzna od sześciu lat współpracuje z grupą badaczy nad wdrożeniem projektu NeuroLife. Jego głównym celem jest przywrócenie mu czucia w prawej ręce. Aby tego dokonać, naukowcy stworzyli niewielkie urządzenie działające poprzez system elektrod na skórze pacjenta oraz mały chip komputerowy wszczepiony w korze ruchowej. Taki system, wykorzystujący przewody kierujące sygnały ruchu z mózgu do mięśni, omija trwałe uszkodzenia rdzenia kręgowego. Dzięki temu Ian może podnieść kubek kawy, korzystać z karty kredytowej, a nawet zagrać w grę Guitar Hero. 

– Mimo początkowych sukcesów Burkhart miał wrażenie, że jego ręka jest obca – wszystko z powodu braku sensorycznej informacji zwrotnej. Problemy związane były z kontrolowaniem kończyny, chyba że bardzo uważnie obserwował swoje ruchy. W takiej sytuacji proste wykonywanie dwóch czynności jednocześnie, np. picia ulubionego napoju podczas oglądania telewizji, stawało się praktycznie niemożliwe – mówi Patrick Ganzer, reprezentant Battelle Memorial Institute. Drugi etap przedsięwzięcia zakładał rozwiązanie tego problemu, do czego wykorzystano interfejs mózg-komputer.

BCI (to akronim, jakim przyjęło się określać interfejs) wysyłał nieobecne wcześniej subpercepcyjne sygnały przy użyciu dotykowego sprzężenia zwrotnego. Ich przykładami znanymi nam z życia codziennego są wibracje telefonu komórkowego albo kontrolera do gier. System pozwala wrócić impulsom z powrotem do mózgu Burkharta. – Na pierwszy rzut oka to już dobrze znana technologia, jednak dotychczas więcej pracy włożono w jej implementację do sztucznych kończyn. My nie korzystamy z robotycznej protezy, ale z rzeczywistej ręki – tłumaczy naukowiec. Dzięki wynalazkowi Ian będzie mógł wykrywać obecność przedmiotów samym dotykiem, bez konieczności zerkania na nie. Zwiększy się zakres jego kontroli nad czuciem, a także łatwiej będzie mu zbadać, jak dużo siły trzeba użyć podczas sięgania po poszczególne rzeczy. Dotychczas rozróżnienie ciężaru kubka styropianowego i czegoś większego było dla niego nieosiągalne. 

To jednak nie koniec przedsięwzięcia. Jak na razie eksperyment powiódł się tylko w warunkach laboratoryjnych, dlatego zespół zajmuje się opracowaniem podobnego modelu interfejsu, który sprawdzi się np. w domu pacjenta. – Jednym z naszych głównych celów jest zapewnienie przenośności systemu, żeby można było zamontować go choćby na wózku inwalidzkim. Taka innowacja zapewniłaby sparaliżowanym znacznie większą kontrolę nad tym, jak poruszają się po własnych światach – podsumowuje Ganzer.