Opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Pittsburghu nowy prototyp ramienia podłączony do mózgu sparaliżowanej pacjentki osiągnął poziom zadziwiającej płynności. "Moim celem było zjedzenie kawałka czekolady, samodzielne dotarcie do niej i udało się," - uśmiech Jan Scheurmann sparaliżowanej od ponad dziesięciu lat mówił jak wiele znaczy dla niej ten gest.
Dzięki zrobotyzowanej protezie kontrolowanej myślą, 53-letniej Amerykance cierpiącej na ciężką, neurodegeneracyjną chorobę, udało się chwycić cukierki, żeby przenieść je do ust.
Urządzenie, opracowane przez naukowców i finansowane przez Agence Aaméricaine des Programmes de Recherche Avancée de Défense (DARPA) zostało przedstawione w artykule opublikowanym w czasopiśmie medycznym The Lancet.
Ogólna koncepcja doświadczenia, dokonanego po raz pierwszy w 2000 roku na małpach, jest zawsze taka sama. Chodzi o umiejscowienie implantu w korze tej części mózgu, która kontroluje ruchy ciała.
Zakładając przesunięcie ramienia, "świnka morska" generuje sygnał elektryczny w tym obszarze. Czujnik rejestruje go i wysyła do komputera, który przetwarza sygnał przed przekazaniem go do zmechanizowanego ramienia. Wszystko dzieje się tak, jak gdyby proteza była kontrolowana wolą użytkownika.
Naukowcy z Uniwersytetu Brown w Bostonie z powodzeniem zastosowali tę zasadę do niepełnosprawnej ruchowo pacjentki w maju, w ramach projektu BrainGate. Kobieta schwyciła butelkę i zdołała wypić kilka łyków bez pomocy asystenta.
Zobacz również:
Wykonywany ruch był jednak wolny i przerywany.
Nowa technologia przedstawiona ostatnio jest zaś "szeroko rozwinięta", jak zapewnia w wypowiedzi dla Le Figaro Grégoire Courtine, neurobiolog z Ecole Polytechnique Fédérale w Lozannie w Szwajcarii, i zarazem główny autor komentarza w The Lancet.
Ramię przegubowe posiada dwa dodatkowe stopnie regulacji (w sumie siedem), ale też działa dużo bardziej płynnie. "Nie ma większej przepaści między umysłem użytkownika a realizacją ruchu," wyjaśnia specjalista.
Wskaźnik sukcesu ponad 90%
Prawdziwa rewolucja opiera się na algorytmach przetwarzania sygnałów neuronowych.
"Naukowcy z Bostonu oparli się wyłącznie na analizie matematycznej, podczas gdy ich konkurenci z Pittsburgha wybrali filtry uwzględniające biologię mózgu," wyjaśnił Grégoire Courtine.
Podsumowując, pacjent myśli o działaniu, jakiego chce się podjąć, a nie o sposobie poruszania ramionami.
Jan pracowała zaledwie dwa miesiące, zanim zdołała przenieść piłkę w przestrzeni lub ułożyć kręgle. Wskaźnik powodzenia, jaki osiągnęła w tych zadaniach, przekroczył 90%, co jest bardzo zachęcające.
Procedura kliniczna jest jednak nadal długotrwała. Jan Scheurmann musiała wyrazić zgodę na otworzenie czaszki w celu wszczepiania do mózgu dwóch 4 mm płytek zawierających 96 elektrod, tak cienkich jak włos. Umiejscowiona w głowie nasadka może być podłączona do ramienia.
"Ludzie muszą uważać mnie za pozaziemską istotę," zażartowała.
Celem naukowców jest teraz opracowanie urządzenia mniej inwazyjnego i mniej uciążliwego w stosowaniu, zanim opuści laboratorium.
"Droga będzie długa," przyznaje Grégoire Courtine. Długa, ale i pełna nadziei.
Link do wideo:
http://link.brightcove.com/services/player/bcpid694908207001?bckey=AQ~~,AAAAjgltpmk~,3G6d8W41NOS8dBzRXeWHGdzbg-FWShEX&bctid=2041059243001
Komentarze do: Niezwykłe osiągnięcia sztucznego ramienia sterowanego przez mózg