Această nouă interfață leagă creierul de regiunile deteriorate ale măduvei spinării.
Neurofiziologii europeni au dezvoltat o interfață de computer fără fir care vă permite să conectați creierul cu regiunile deteriorate ale măduvei spinării și, astfel, să restabilească capacitatea de a merge independent și de a controla mușchii membrelor persoanelor cu dizabilități, a anunțat miercuri serviciul de presă al Școlii Politehnice Federale din Lausanne (EPFL).
„Am creat o interfață wireless care conectează măduva spinării și creierul și transformă gândurile în acțiuni. Această „punte digitală” a restabilit capacitatea de a merge, sta și chiar de a urca scările lui Gert-Jan, unul dintre pacienții noștri care a paralizat acum 10 ani, ca urmare a unei accidentări la spate”, a declarat profesorul EPFL Gregoire Courten, citat de serviciul de presă al universității.
Profesorul Courten și colegii săi dezvoltă de mulți ani o metodă care permite restabilirea funcționării măduvei spinării cu ajutorul stimulării sale electrice și a unui „exoschelet” special care susține corpul unui pacient sau animal de experiment în timpul terapiei. Această metodă a fost testată recent pe trei voluntari din Europa care și-au pierdut capacitatea de a merge în urma unui accident de circulație.
Finalizarea cu succes a acestor experimente i-a determinat pe neurofiziologii europeni să creeze un dispozitiv mai confortabil pentru viață, care să permită persoanelor cu dizabilități să se deplaseze cât mai natural în afara zidurilor laboratoarelor științifice și medicale. Pentru a rezolva această problemă, profesorul Courten și colegii săi au modificat sistemul pe care l-au creat în așa fel încât să poată funcționa într-un mod complet autonom și invizibil.
„Punte digitală” între creier și coloană vertebrală
Ghidați de această idee, oamenii de știință au dezvoltat o interfață neuronală care constă din trei componente – două seturi de electrozi implantați în cortexul motor și regiunile asociate ale măduvei spinării, precum și un sistem de control digital care analizează continuu semnalele care vin din creier cu ajutorul unui sistem de inteligență artificială și le transformă în seturi de impulsuri care sunt înțelese de neuronii motori ai măduvei spinării.
Funcționarea acestui sistem, ale cărui componente erau conectate între ele prin transmițătoare și receptoare de date fără fir, a fost testată în experimente pe un rezident al Uniunii Europene, în vârstă de 38 de ani, pe nume Gert-Jan, care și-a pierdut capacitatea de a merge mai mult de un în urmă cu un deceniu, ca urmare a unei răni la spate după o cădere nefericită de pe o bicicletă. Oamenii de știință au instalat electrozi în măduva spinării și creierul bărbatului și au monitorizat cât de repede s-au adaptat voluntarul și interfața neuronală.
După cum s-a dovedit, algoritmii rețelei neuronale dezvoltați de profesorul Courten și colegii săi au redat voluntarului capacitatea de a controla mușchii cheie ai picioarelor încă de la cinci minute după ce a pornit „puntea digitală” dintre creier și coloană vertebrală. O zi mai târziu, Gert-Jan a reînvățat să meargă independent și să efectueze mișcări complexe, inclusiv urcatul scărilor, iar în lunile următoare a câștigat controlul asupra multor grupe musculare paralizate anterior.
Observații ulterioare au arătat că interfața neuronală a rămas stabilă mai mult de un an, ceea ce indică absența unei reacții puternice de respingere din partea sistemului imunitar al voluntarului. Cercetătorii speră că dispozitive similare vor restabili mobilitatea multor persoane cu dizabilități în următorii ani și vor permite, de asemenea, persoanelor complet paralizate să controleze nu numai mișcarea picioarelor, ci și a brațelor.
