AI technologija sugrąžina paralyžiuotam žmogui mobilumą ir jautrumą
įvairenybės / / August 01, 2023
Kol kas pacientas juda kompiuterio dėka, bet laikui bėgant greičiausiai pradės visiškai susitvarkyti pats.
Smegenų implantų, dirbtinio intelekto ir elektrinės stimuliacijos derinys, sukurtas mokslininkų, inžinierių ir chirurgų komandos atkurta asmens, sergančio apatinių galūnių paralyžiumi, rankų judesiai ir jautrumas. Ši dvigubo neuroninio šuntavimo technologija ateityje padės kitiems žmonėms, kenčiantiems nuo judėjimo sutrikimų ar paralyžiaus, tikisi kūrėjai.
Pacientas buvo amerikietis Keithas Thomasas, kuris 2020 metais po nesėkmingo šuolio į baseiną susižalojo 4 ir 5 kaklo slankstelius. Dėl šios priežasties jo kūnas buvo paralyžiuotas nuo krūtinės žemyn, tačiau eksperimentinio gydymo dėka pirmą kartą per trejus metus pajuto, kaip sesuo laiko jį už rankos.
Norėdami tai pasiekti, mokslininkai panaudojo funkcinį magnetinio rezonanso tomografiją (fMRI), kad sukurtų Thomaso smegenų žemėlapį. Tai leido nustatyti zonas, atsakingas už rankų judėjimą ir prisilietimo pojūtį rankoje. Po to buvo atlikta 15 valandų atvira smegenų operacija, kurios metu buvo įdedami implantai. Per šį laiką pacientas buvo sąmoningas ir atsakinėjo į gydytojų klausimus, kad padėtų rasti tinkamas vietas elektrodams įdėti.
Dėl to chirurgai už judėjimą atsakingoje zonoje sumontavo du elektrodus, o už delno ir pirštų jautrumą – tris. Kitas žingsnis buvo nustatyti mikroschemas, kad Tomas galėtų jas valdyti. Norėdami tai padaryti, prie kompiuterio buvo prijungti du blokai ant paciento galvos, o neuroninis tinklas buvo išmokytas interpretuoti ir paversti Tomo mintis veiksmais.
Dabar, kai Tomas galvoja apie sugniaužti ranką į kumštį, jo smegenų elektriniai signalai iššifruojami kompiuteriu ir siunčia reikiamus signalus į neinvazinius pleistrus, esančius ant odos virš stuburo ir raumenų dilbis. Tai priverčia ranką atlikti norimą judesį.
Technologijos ateitis
Pastebima, kad tai pirmas kartas, kai smegenys, kūnas ir stuburas sujungiami elektra, kad būtų atkurtas paralyžiuoto žmogaus judėjimas ir pojūtis.
Anksčiau buvo naudojamas vienas neuroninio apėjimo metodas, kuris taip pat pasirodė esąs veiksmingas. Jai atlikti į smegenis implantuojama viena ar kelios mikroschemos, o tada visiškai apeinamos pažeistos nugaros smegenys, iš karto suaktyvinant tikslinius raumenis. Tačiau tokiu atveju pacientas gali judėti tik prisijungęs prie kompiuterio, o dažnai – tik laboratorinėmis sąlygomis: apie grįžimą į normalų gyvenimą nebuvo nė kalbos.
Dvigubo nervo aplinkkelio technologija yra pažangesnė. Mokslininkai mano, kad tai privers smegenis, kūną ir nugaros smegenis užmegzti naujus ryšius, aplenkiant pažeistus tam, kad pacientas ilgainiui atgautų prarastas funkcijas ir galėtų judėti bei jaustis neprisijungęs kompiuteris.
Nuo bandymo pradžios Thomaso rankos stiprumas padvigubėjo, o pojūtis pradėjo grįžti į dilbius ir riešus, net kai jis neprijungtas prie sistemos. Tai suteikia vilties, kad ateityje jis galės judinti rankas ir jausti prisilietimą be pagalbos.
Tam tikru momentu aš net nežinojau, ar išgyvensiu – ir ar noriu. Ir dabar jaučiu kitą žmogų laikantį mano ranką. Tai stulbina. Vienintelis dalykas, kurio noriu, yra padėti kitiems. Tai kažkas, kas man visada sekėsi. Jei kada nors tai padeda kažkam dar geriau nei padėjo man, tai buvo to verta.
Keitas Tomas
savanorė, kuriai pirmoji buvo atlikta dvigubo nervinio šuntavimo procedūra
Taip pat skaitykite🧐
- Mokslininkams pirmą kartą pavyko be laidų prijungti žmogaus smegenis prie kompiuterio
- Pristatome MouthPad – kompiuterio pelę, kuri įkišama į burną
- Valdykite įtaisus minties galia. Kaip gimė neuroninės sąsajos ir ką jos gali dabar
Viršelis: Matthew Libassi / Northwell Health Feinstein medicinos tyrimų institutai