AI tehnoloģija paralizētam vīrietim atjauno mobilitāti un jutīgumu
Literārs Mistrojums / / August 01, 2023
Līdz šim pacients pārvietojas, pateicoties datoram, taču laika gaitā viņš, iespējams, sāks tikt galā pilnībā pats.
Smadzeņu implantu, mākslīgā intelekta un elektriskās stimulācijas kombinācija, ko izstrādājusi pētnieku, inženieru un ķirurgu komanda atjaunota roku kustības un jutīgums cilvēkam ar apakšējo ekstremitāšu paralīzi. Šī dubultā neironu apvedceļa tehnoloģija nākotnē palīdzēs citiem cilvēkiem, kuri cieš no kustību traucējumiem vai paralīzes, cer radītāji.
Pacients bija amerikānis Kīts Tomass, kurš 2020. gadā pēc neveiksmīga lēciena baseinā savainoja 4. un 5. kakla skriemeļus. Šī iemesla dēļ viņa ķermenis tika paralizēts no krūtīm uz leju, bet, pateicoties eksperimentālajai ārstēšanai, viņš pirmo reizi trīs gadu laikā varēja sajust, kā māsa tur viņa roku.
Lai to panāktu, zinātnieki izmantoja funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI), lai izveidotu Tomasa smadzeņu karti. Tas ļāva noteikt zonas, kas ir atbildīgas par roku kustību un taustes sajūtu rokā. Pēc tam sekoja 15 stundu ilga atvērta smadzeņu operācija, kuras laikā tika ievietoti implanti. Šajā laikā pacients bija pie samaņas un atbildēja uz ārstu jautājumiem, lai palīdzētu viņiem atrast pareizās vietas, kur novietot elektrodus.
Rezultātā ķirurgi uzstādīja divus elektrodus zonā, kas ir atbildīga par kustību, un trīs zonās, kas ir atbildīgas par plaukstu un pirkstu jutīgumu. Nākamais solis bija uzstādīt mikroshēmas, lai Tomass varētu tās kontrolēt. Lai to paveiktu, divi bloki uz pacienta galvas tika savienoti ar datoru un tika apmācīts neironu tīkls, kas interpretēja un pārvērš Tomasa domas darbībās.
Tagad, kad Tomass domā par rokas saspiešanu dūrē, viņa smadzeņu elektriskie signāli tiek atšifrēti datoru un nosūta nepieciešamos signālus uz neinvazīviem plāksteriem, kas atrodas uz ādas virs mugurkaula un muskuļiem apakšdelms. Tas liek rokai veikt vēlamo kustību.
Tehnoloģiju nākotne
Tiek atzīmēts, ka šī ir pirmā reize, kad smadzenes, ķermenis un mugurkauls ir elektriski savienoti, lai atjaunotu kustību un sajūtu paralizētam cilvēkam.
Iepriekš tika izmantota viena neironu apiešanas pieeja, kas arī izrādījās efektīva. Lai to veiktu, smadzenēs implantē vienu vai vairākas mikroshēmas, un pēc tam tiek pilnībā apietas ievainotās muguras smadzenes, nekavējoties aktivizējot mērķa muskuļus. Tomēr šajā gadījumā pacients var pārvietoties tikai tad, kad ir pieslēgts pie datora, un bieži vien tikai laboratorijas apstākļos: par atgriešanos normālā dzīvē nebija runas.
Divkāršā neironu apvada tehnoloģija ir progresīvāka. Zinātnieki uzskata, ka tas liks smadzenēm, ķermenim un muguras smadzenēm veidot jaunus savienojumus, apejot bojāto zonā, lai pacients galu galā atgūtu zaudētās funkcijas un varētu kustēties un justies bez savienojuma dators.
Kopš testēšanas sākuma Tomasa roku spēks ir dubultojies, un sajūta ir sākusi atgriezties viņa apakšdelmos un plaukstu locītavās, pat ja tas nav savienots ar sistēmu. Tas ļauj cerēt, ka nākotnē viņš bez palīdzības varēs kustināt rokas un sajust pieskārienu.
Kādā brīdī es pat nezināju, vai izdzīvošu un vai vēlēšos. Un tagad es jūtu, ka cits cilvēks tur manu roku. Tas ir satriecoši. Vienīgais, ko es vēlos, ir palīdzēt citiem. Tas ir kaut kas, kas man vienmēr ir bijis labs. Ja kādreiz tas palīdz kādam citam vēl labāk nekā man, tas viss bija tā vērts.
Kīts Tomass
brīvprātīgais, kurš bija pirmais, kuram tika veikta dubultā neironu apiešanas procedūra
Izlasi arī🧐
- Zinātniekiem pirmo reizi izdevās savienot cilvēka smadzenes ar datoru bez vadiem
- Ieviests MouthPad - datora pele, kas tiek ievietota mutē
- Kontrolējiet sīkrīkus ar domas spēku. Kā radās neironu saskarnes un uz ko tās tagad spēj
Piesegt: Metjū Libasi / Northwell Health Feinstein Institutes for Medical Research