Dzięki wszczepionemu do mózgu implantowi sparaliżowany mężczyzna może poruszać ręką za pomocą myśli – informuje "Nature".
Ian Burkhart m. in. gra na gitarze i podnosi kubek, mimo paraliżu. Nagranie magazynu Wired
Ian Burkhart miał 19 lat, gdy doznał złamania kręgosłupa szyjnego skacząc na głowę do płytkiej wody. Od tego czasu nie mógł poruszać ani nogami, ani rękami poniżej łokcia. Teraz – jako pierwszy na świecie – odzyskał kontrolę nad jedną ręką i jej palcami. Umożliwił to odczytujący myśli implant.
W ostatnich latach kilku sparaliżowanym osobom udało się odzyskać zdolność chodzenia dzięki odpowiedniemu egzoszkieletowi i wykorzystaniu zarejestrowanej aktywności mózgu do wyzwalania elektrycznej stymulacji mięśni nóg. Inni dzięki treningowi nauczyli się kontrolować ruch kursora na ekranie komputera czy ramę robota.
Jak jednak podkreśla Ali Rezai z Ohio State University w Batelle, osoby z porażeniem 4 kończyn pragną przede wszystkim odzyskać kontrolę nad rękami.
Rezai wraz z Chadem Boutonem z Feinstein Institute w Manhasse (stan Nowy Jork) wprowadził do odpowiedzialnej za kontrolowanie ruchów części mózgu Burkharta wyposażony w 100 elektrod implant wielkości ziarnka grochu. Właściwy region mózgu udało się znaleźć skanując przed operacją mózg Burkharta, gdy myślał o poruszaniu kończynami. W czasie operacji badacze stymulowali obszar odpowiedzialny za ruchy prawej ręki i obserwowali jak kończyna się porusza.
Naukowcy opracowali także specjalny rękaw z elektrodami do pobudzania skurczów mięśni. Dzięki niemu można wywołać ruchy takie jak chwytanie końcami palców czy całą dłonią.
Po zabiegu Burkhart rozpoczął trening, aby nauczyć się panować nad swoją ręką za pomocą myśli. Zaczął od oglądania komputerowych symulacji dłoni, co zachęciło go do myślenia o wykonywaniu takich samych ruchów.
Zapisy aktywności mózgu wprowadzono do komputera, który dzięki odpowiedniemu algorytmowi przetłumaczył je na sygnały kontrolujące rękaw z elektrodami. Wraz z kolejnymi powtórzeniami sygnał stawał się coraz bardziej czytelny, a ruchy szybsze i płynniejsze.
Ćwiczenia wykonywane dwa lub trzy razy w tygodniu po 4 godziny dziennie przez kilka ostatnich lat dały wyniki. Burkhart potrafi otworzyć i zamknąć dłoń, podnieść butelkę i nalać z niej płyn do kubka, po czym zamieszać jego zawartość. Udaje mu się nawet z coraz większym powodzeniem grać w grę komputerową Guitar Hero, która wykorzystuje kontroler w kształcie gitary z przyciskami na gryfie.
Zdaniem ekspertów dokładność ruchów można by zwiększyć wprowadzając elektrody do mięśni poruszających palcami zamiast używać elektrod w rękawie. Jednak Rezai i jego koledzy chcieli, by system był możliwie nieinwazyjny. Zamierzają na przykład wprowadzać implant pod skórę głowy zamiast do mózgu, a elektrody wpleść w ubranie.
