Implantatom u mozgu uspeli da „premoste“ povredu kičme
Ijan Berkhart, kvadriplegičar, ponovo može da pomera šake zahvaljujući električnim signalima koje beleži umetak u njegovom mozgu, a o ovom ogromnom naučnom napretku svet je prošle srede obavestio stručni časopis Nejčer
Tehnologija koju su razvili američki istraživači beleži uputstva koja šalje mozak i putem električne stimulacije ih prenosi mišićima ručnog zgloba, šake i prstiju.
Ijan Berkhart (Ian Burkhart), dvadesetčetvorogodišnjak iz Ohaja koji je ostao nepokretan posle nesreće tokom plivanja, uspeo je da izvede pokrete kao što su hvatanje flaše, sipanje i mešanje nekog sadržaja u prvom kliničkom ispitivanju ovog sistema na ljudima.
Ovaj veliki naučni proboj, o kojem je prošle srede pisao časopis Nejčer (Nature), pokazuje napredak koji je nauka postigla u razumevanju mozga i pomera granice „bioelektroničkih“ medicinskih intervencija na nervnom sistemu.
Senzor s mikroelektrodom manji od zrna graška ugrađen je u Berkhartov motorni korteks - deo mozga koji kontroliše voljne pokrete - kako bi beležio signale nekih od 100 milijardi nervnih ćelija koje prenose i obrađuju informacije.
Algoritmi mašinskog učenja koriste se za identifikaciju signala koji kontrolišu zglob, šaku i prste kako bi, kad Berkhart poželi da ih pokrene na određeni način, ta informacija mogla da se istog trenutka prenese u njegove ekstremitete kroz 130 elektroda ugrađenih u uređaj za električnu stimulaciju koji se nosi na ruci u vidu rukava.
„Kad sam prvi put uspeo da sâm otvorim i zatvorim šaku, to mi je dalo nadu za budućnost“, kaže on. „Ta nada je već postojala duboko u meni, ali sam tada osetio da je to nešto što bi se moglo desiti i ranije nego što sam mislio.“
Slična tehnologija, poznata kao moždano-kompjuterski interfejs, već je uspela da omogući ljudima da mislima upravljaju robotskom rukom. Međutim, ispitivanje u kojem je učestvovao Berkhart prvo je pokazalo da se pokretljivost paralizovanih ekstremiteta može povratiti.
„Roboti su fenomenalni, ali omogućiti nekome da kontroliše funkcije svojih udova veoma je važno“, kaže Čed Bouten (Chad Bouton) iz njujorškog Instituta za medicinska istraživanja Fajnstajn (Feinstein Institute for Medical Research). Bouten je prethodno radio u Batelu (Battelle), neprofitnoj istraživačkoj grupaciji koja je razvila ovu tehnologiju u saradnji s Državnim univerzitetom u Ohaju.
Berkhart je paralizovan od 2010. godine. Imao je 19 godina kad je otputovao u Severnu Karolinu, na obalu Atlantskog okeana, da bi proslavio završetak prve godine studija na Univerzitetu u Ohaju. Zaronio je u talas koji ga je bacio na podvodni peščani sprud. Od udarca je slomio vrat i ostao potpuno nepokretan od lakata naniže.
Navikao je na život u invalidskim kolicima, kaže on, ali nemogućnost da koristi ruke, i činjenicu da mu je za obavljanje skoro svih rutinskih radnji potrebna pomoć, mnogo teže podnosi. To ga je navelo da prihvati rizik i podvrgne se operaciji ugradnje moždanog implanta, iako nije postojala nikakva garancija da će se njegovo stanje popraviti. Berkhartov implant je sada povezan kablom sa elektrodama u nosivom rukavu, ali plan je da se u kasnijem periodu te informacije prenose bežičnim putem.
Berkhart je dosad mogao da koristi neuronski bajpas samo u bolnici, za potrebe kliničkog ispitivanja koje traje već 15 meseci i uključuje po tri sesije nedeljno. Bouten kaže da bi moglo proći i deset godina pre no što ova tehnologija postane stalno dostupna pacijentima.
„U mozgu postoji sto milijardi neurona, a do sada smo oslušnuli samo nekoliko“, kaže on.
„Taj broj mora da se poveća kako bi pacijenti mogli da izvode složenije i prirodnije pokrete.“ Bouten dodaje da, pored toga što će vratiti samostalnost osobama s povredama kičme, ova tehnologija bi mogla da pomogne i onima koji su pretrpeli povredu mozga ili moždani udar.
„Mi pokušavamo da ponovo povežemo mozak s telom“, kaže on.
„Ako možemo da preusmerimo signale tako da zaobiđu povređeni deo kičme, zašto ne bismo mogli da ih usmerimo tako da zaobiđu deo mozga koji je pretrpeo oštećenje?“
Andrew Ward - London