Nowoczesny sposób na tetraplegię
Keith Thomas to mieszkaniec Nowego Jorku, który 18 lipca 2020 roku, w wyniku skoku do wody, uszkodził kręgi C4 i C5 (kręgi szyjne) swojego kręgosłupa. W rezultacie mężczyzna całkowicie utracił możliwość nogami i rękami – został sparaliżowany od klatki piersiowej w dół. Utracił też czucie w tym obszarze działa.
Teraz, za sprawą wyjątkowych badań klinicznych prowadzonych przez Feinstein Institutes for Medical Research, 45-latek może w końcu ponownie poruszać rękami. Może też czuć na nich dotyk. Do jego mózgu wszczepiono bowiem wspomniany implant wykorzystujący sztuczną inteligencję.
Zanim czip został wszczepiony, badacze miesiącami mapowali mózg Thomasa z użyciem rezonansu magnetycznego, by zlokalizować dokładne regiony odpowiedzialne za ruch ramion i czucie dotyku przez ręce. Operacja implantacji została przeprowadzona cztery miesiące temu, a trwała ona łącznie 15 godzin. W zasadzie w mózgu mężczyzny znalazło się łącznie 5 czipów – dwa z myślą o poruszaniu się i trzy z myślą o czuciu dotyku.
Dodatkowo na czubku głowy Thomasa umieszczono zewnętrzne porty. Te pozwalają naukowcom na podłączenie czipów do komputera z algorytmami sztucznej inteligencji, które mogą interpretować aktywność mózgu i przekształcać je w aktywność fizyczną.
Terapia z udziałem komputera
W jaki sposób czipy działają? Wystarczy że Thomas pomyśli o poruszaniu ręką. Implanty wyślą w efekcie odpowiednie sygnały do komputera, który je zinterpretuje i następnie wyśle sygnały do nieinwazyjnych elektrod umieszczonych nad kręgosłupem i mięśniami przedramion, aby stymulować ruch. Jeśli zaś chodzi o czucie dotyku, to czujniki umieszczone na opuszkach palców i dłoniach mężczyzny przekazują informacje o rejestrowanym przez nie nacisku do obszaru mózgu odpowiedzialnego za czucie.
„Był czas, kiedy nie wiedziałem, czy w ogóle będę żył i czy będę chciał żyć, szczerze mówiąc. A teraz czuję dotyk kogoś, kto trzyma mnie za rękę. To przytłaczające.”, powiedział Thomas.
Jasne, system wymaga połączenia Thomasa z komputerem, ale okazuje się, że jest on świetnym narzędziem terapeutycznym. Dzięki niemu siła mięśni ramion mężczyzny wzrosła ponad dwukrotnie. Poza tym, w jego nadgarstku i przedramieniu zauważono odbiór niektórych bodźców czuciowych. W związku z tym istnieje nadzieja, że dzięki systemowi stan 45-latka poprawi się jeszcze bardziej.
Nadzieja na lepsze jutro
System przetestowany przez uczonych z Feinstein Institutes for Medical Research to dopiero prototyp. Wykorzystywana przez niego technologia mogłaby jednak pomóc milionom ludzi z całego świata, którzy żyją z jakąś formą paraliżu lub upośledzenia ruchu.
Źródło: Feinstein Institutes for Medical Research, fot. tyt. Feinstein Institutes for Medical Research