Το εμφύτευμα εγκεφάλου με δυνατότητα AI βοηθά τον ασθενή να ανακτήσει την αίσθηση και την κίνηση

Ο Keith Thomas από τη Νέα Υόρκη ενεπλάκη σε τροχαίο ατύχημα το 2020 που τραυμάτισε τους σπονδύλους C4 και C5 της σπονδυλικής στήλης, οδηγώντας σε ολική απώλεια αίσθησης και κίνησης από το στήθος και κάτω. Πρόσφατα, ωστόσο, ο Τόμας μπόρεσε να κουνήσει το χέρι του κατά βούληση και να νιώσει την αδερφή του να τον κρατά από το χέρι, χάρη στην τεχνολογία εμφυτεύματος εγκεφάλου AI

αναπτύχθηκε από

το Ινστιτούτο Βιοηλεκτρονικής Ιατρικής Feinstein της Northwell Health.

Πρώτα η ερευνητική ομάδα

πέρασε μήνες

χαρτογράφηση του εγκεφάλου του με μαγνητική τομογραφία για να εντοπίσει τα ακριβή μέρη του εγκεφάλου του που είναι υπεύθυνα για τις κινήσεις των χεριών και την αίσθηση της αφής στα χέρια του. Στη συνέχεια, πριν από τέσσερις μήνες, οι χειρουργοί πραγματοποίησαν μια διαδικασία 15 ωρών για να εμφυτέψουν μικροτσίπ στον εγκέφαλό του – ο Thomas ήταν ακόμη ξύπνιος για ορισμένα μέρη, ώστε να μπορεί να τους πει τι αισθήσεις ένιωθε στο χέρι του καθώς διερευνούσαν μέρη του οργάνου.

Ενώ τα μικροτσίπ βρίσκονται μέσα στο σώμα του, η ομάδα τοποθέτησε επίσης εξωτερικές θύρες στην κορυφή του κεφαλιού του. Αυτές οι θύρες συνδέονται με έναν υπολογιστή με τους αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης (AI) που ανέπτυξε η ομάδα για να ερμηνεύσει τις σκέψεις του και να τις μετατρέψει σε δράση. Οι ερευνητές αποκαλούν αυτή την προσέγγιση «θεραπεία με γνώμονα τη σκέψη», επειδή όλα ξεκινούν από τις προθέσεις του ασθενούς. Εάν σκέφτεται να θέλει να κινήσει το χέρι του, για παράδειγμα, το εμφύτευμα του εγκεφάλου του στέλνει σήματα στον υπολογιστή, ο οποίος στη συνέχεια στέλνει σήματα στα μπαλώματα ηλεκτροδίων στη σπονδυλική στήλη και στους μύες του χεριού του για να τονώσει την κίνηση. Τοποθέτησαν αισθητήρες στα δάχτυλα και τις παλάμες του, επίσης, για να τονώσουν την αίσθηση.

Χάρη σε αυτό το σύστημα, μπόρεσε να κινήσει το χέρι του κατά βούληση και να νιώσει την αδερφή του να τον κρατά από το χέρι στο εργαστήριο. Ενώ χρειαζόταν να συνδεθεί με τον υπολογιστή για αυτά τα ορόσημα, οι ερευνητές λένε ότι ο Thomas έχει δείξει σημάδια ανάκαμψης ακόμα και όταν το σύστημα είναι απενεργοποιημένο. Η δύναμη του χεριού του έχει προφανώς «υπερδιπλασιαστεί» από την έναρξη της μελέτης και ο πήχης και ο καρπός του μπορούσαν τώρα να αισθανθούν κάποιες νέες αισθήσεις. Εάν όλα πάνε καλά, η θεραπεία που βασίζεται στη σκέψη της ομάδας θα μπορούσε να τον βοηθήσει να ανακτήσει περισσότερο την αίσθηση της αφής και της κινητικότητάς του.

Αν και η προσέγγιση έχει δρόμους μπροστά της, η ομάδα πίσω από αυτήν ελπίζει ότι θα μπορούσε να αλλάξει τη ζωή των ανθρώπων που ζουν με παράλυση. Ο Chad Bouton, ο προγραμματιστής της τεχνολογίας και ο κύριος ερευνητής της κλινικής δοκιμής, είπε:

«Είναι η πρώτη φορά που ο εγκέφαλος, το σώμα και ο νωτιαίος μυελός συνδέονται ηλεκτρονικά σε έναν παράλυτο άνθρωπο για να αποκαταστήσουν την κίνηση και την αίσθηση που διαρκεί. Όταν ο συμμετέχων στη μελέτη σκέφτεται να κινήσει το χέρι ή το χέρι του, «υπερφορτίζουμε» τον νωτιαίο μυελό του και διεγείρουμε ο εγκέφαλος και οι μύες του για να βοηθήσουν στην αναδόμηση των συνδέσεων, την παροχή αισθητηριακής ανατροφοδότησης και την προώθηση της ανάκαμψης. Αυτός ο τύπος θεραπείας με γνώμονα τη σκέψη αλλάζει το παιχνίδι. Στόχος μας είναι να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τεχνολογία μια μέρα για να δώσουμε στους ανθρώπους που ζουν με παράλυση την ικανότητα να ζουν πληρέστερα , πιο ανεξάρτητες ζωές».