Poruszanie ruchomym ramieniem robota za pomocą wyobraźni? Taki eksperyment udał się naukowcom z Brown University w Providence (USA). Sparaliżowanym "testerom" - Cathy i Bobowi - neurochirurdzy wszczepili niewielkie urządzenie w korze ruchowej mózgu, chip wielkości 4 mm kw. z wychodzącymi z niego elektrodami. Zakończone sukcesem badanie to część projektu "Brain-Gate". Opisuje je pismo "Nature".
Badania przeprowadzono w kwietniu ubiegłego roku. Projekt badawczy "Brain-Gate" ma m.in. pomóc osobom sparaliżowanym. Dwie osoby, sparaliżowane na skutek udaru, a przedstawiane jako Cathy i Bob, testowały wszczepiony im wcześniej i podłączony do komputera chip. Urządzenie zostało zintegrowane ze sztucznym ruchomym ramieniem. Cathy i Bob mieli tylko za pomocą myśli, wyobrażając sobie ruch, sterować sztucznymi ramionami.
"Sama" napiła się kawy
Jak donosi "Nature" większość prób poruszenia sztucznym ramieniem odniosła sukces. Największą niespodzianką dla naukowców było, gdy Cathy, sztucznym ramieniem i - po raz pierwszy od 15 lat siłą własnej woli podniosła kubek i przez słomkę napiła się z niego kawy. Na nagraniu z badania widać, jak w tym momencie kobieta się uśmiecha: - Nigdy nie zapomnimy tego uśmiechu - mówi Leigh Hochberg, specjalista od neuroinżynierii z Brown University i współautor raportu z badań.
Cathy z powodzeniem podnosiła butelkę kawy do ust w czterech na sześć prób.
W najnowszym eksperymencie dwoje uczestników potrzebowało 30 sekund, aby chwycić piłkę z pianki. Bob - który miał udar mózgu w 2006 roku i otrzymał neuronowy implant pięć miesięcy przed rozpoczęciem badania osiągnął 62-procentowy wskaźnik skuteczności. Z kolei Cathy osiągnęła 46-procentową skuteczność z tzw. ramieniem Deka i 21-procentową z ramieniem DLR.
Entuzjazm naukowców
Wyniki eksperymentu zachwyciły naukowców. Dają one bowiem nadzieje, że osoby które są sparaliżowane od lat będą mogły w przyszłości funkcjonować samodzielnie. Rodrigu Quian Quiroga - neuroinżynier z Uniwersytetu w Leicester w Wielkiej Brytanii, który nie brał udziału w badaniu - jest "zdumiony", że po tak długim okresie sparaliżowania udało sie odczytać intencje ruchowe w mózgu. - To wszystko jest bardzo obiecujące - ocenił.
Szef badań - John Donoghue - podkreśla jednak, że droga naukowców do pełnego sukcesu jest jeszcze daleka. - Ruchy są jeszcze zbyt powolne i niedokładne, musimy poprawić algorytmy dekodujące - zastrzega.
Jak to działa?
Osoby, które przeszły udar mózgu często mają uszkodzony odcinek układu nerwowego, którym przesyłane są sygnały do rąk i nóg. Nie uszkodzony pozostaje zaś obszar mózgu odpowiedzialny za kontrolę ruchu. Jest to tzw. kora ruchowa. To właśnie w tę część mózgu wszczepiany jest chip. Ma on za zadanie odczytywać sygnały wysyłane z mózgu, a następnie przekazywać je do podczepionego sztucznego ramienia.
Źródło: nature.com
Źródło zdjęcia głównego: The BrainGate Collaboration