Technologie AI navrací ochrnutému muži pohyblivost a citlivost
Různé / / August 01, 2023
Zatím se pacient hýbe díky počítači, ale časem si nejspíš začne poradit úplně sám.
Kombinace mozkových implantátů, umělé inteligence a elektrické stimulace vyvinutá týmem výzkumníků, inženýrů a chirurgů obnovena pohyby rukou a citlivost člověka s ochrnutím dolních končetin. Tato technologie dvojitého neurálního bypassu v budoucnu pomůže dalším lidem trpícím pohybovými poruchami nebo paralýzou, doufají tvůrci.
Pacientem byl Keith Thomas, Američan, který si v roce 2020 po nevydařeném skoku do bazénu poranil 4. a 5. krční obratel. Jeho tělo kvůli tomu ochrnulo od hrudníku dolů, ale díky experimentální léčbě mohl poprvé po třech letech ucítit, jak ho sestra drží za ruku.
Aby toho vědci dosáhli, použili k vytvoření mapy Thomasova mozku funkční magnetickou rezonanci (fMRI). To umožnilo určit zóny zodpovědné za pohyb rukou a pocit dotyku v ruce. Následovala 15hodinová operace otevřeného mozku, během níž byly zavedeny implantáty. Během této doby byl pacient při vědomí a odpovídal na otázky lékařů, aby jim pomohl najít správná místa pro umístění elektrod.
Výsledkem bylo, že chirurgové nainstalovali dvě elektrody v zóně odpovědné za pohyb a tři v zónách odpovědných za citlivost dlaně a prstů. Dalším krokem bylo nastavení mikročipů, aby je Thomas mohl ovládat. Za tímto účelem byly dva bloky na pacientově hlavě připojeny k počítači a byla vycvičena neuronová síť k interpretaci a převedení Thomasových myšlenek do činů.
Nyní, když Thomas přemýšlí o sevření ruky v pěst, elektrické signály jeho mozku jsou dešifrovány počítače a posílá potřebné signály do neinvazivních náplastí umístěných na kůži nad páteří a svaly předloktí. To nutí ruku provést požadovaný pohyb.
Budoucnost technologie
Je to poprvé, kdy jsou mozek, tělo a páteř elektricky propojeny, aby se ochrnuté osobě obnovil pohyb a pocity.
Dříve se používal přístup s jedním neurálním bypassem, který se také ukázal jako účinný. K jeho provedení se do mozku implantuje jeden nebo více mikročipů a poté se poraněná mícha úplně obejde, čímž se okamžitě aktivují cílové svaly. Pacient se však v tomto případě může pohybovat pouze po připojení k počítači a často jen v laboratorních podmínkách: o návratu do běžného života nebyla řeč.
Technologie dvojitého neurálního bypassu je pokročilejší. Vědci se domnívají, že to donutí mozek, tělo a míchu, aby vytvořily nová spojení a obcházela poškozené oblasti, takže pacient nakonec získá ztracené funkce a může se pohybovat a cítit, aniž by byl připojen počítač.
Od začátku testování se Thomasova síla paží zdvojnásobila a pocity se začaly vracet do jeho předloktí a zápěstí, i když nebyl připojen k systému. To dává naději, že v budoucnu bude moci hýbat rukama a cítit dotek bez pomoci.
V určitém okamžiku jsem ani nevěděl, jestli přežiju - a jestli chci. A teď cítím jinou osobu, která mě drží za ruku. Je to úžasné. Jediné, co chci, je pomáhat druhým. Je to něco, v čem jsem byl vždy dobrý. Pokud to někdy někomu jinému pomůže ještě lépe než mně, stálo to za to.
Keith Thomas
dobrovolník, který jako první podstoupil proceduru dvojitého neurálního bypassu
Přečtěte si také🧐
- Vědcům se poprvé podařilo propojit lidský mozek s počítačem bez drátů
- Představený MouthPad – počítačová myš, která se vkládá do úst
- Ovládejte gadgety silou myšlenky. Jak se zrodila neurální rozhraní a čeho jsou nyní schopna
Pokrýt: Matthew Libassi / Feinsteinův institut pro lékařský výzkum společnosti Northwell Health