"Timp de 12 ani am încercat să-mi recuperez picioarele. Acum am învățat cum să merg din nou", a declarat bărbatul.
Implanturile cerebrale i-au redat „picioarele” unui bărbat paralizat
Gert-Jan Oskam locuia în China în 2011, când a avut un accident de motocicletă care l-a lăsat paralizat de la șolduri în jos. După ani de zile de chinuri, bărbatul a primit set de implanturi cerebrale care i-a readus speranța ca va mai putea merge în viitor.
Într-un studiu publicat în revista Nature, cercetătorii elvețieni au descris implanturile care au oferit o "punte digitală" între creierul lui Oskam și măduva spinării, ocolind secțiunile lezate.
Descoperirea i-a permis bărbatului în vârstă de 40 de ani, să stea în picioare, să meargă și să urce o rampă abruptă.
Foto: Gert-Jan Oskam - Foto: Profimedia Images
Citește și: China are arme de control al minții. SUA au sancționat 11 instituții de cercetare în domeniu
La mai bine de un an de la inserarea implantului, acesta și-a păstrat aceste abilități și chiar a dat semne de recuperare neurologică, mergând cu cârje chiar și atunci când implantul a fost dezactivat.
"Am capturat gândurile lui Gert-Jan și am transpus aceste gânduri într-o stimulare a măduvei spinării pentru a restabili mișcările voluntare", a declarat la briefingul de presă Grégoire Courtine, specialist în măduva spinării la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Lausanne, care a contribuit la conducerea cercetării.
Jocelyne Bloch, un cercetător în neuroștiințe de la Universitatea din Lausanne, care i-a făcut operația de implantare cerebrală a spus: "La început a fost destul de science-fiction pentru mine, dar astăzi a devenit realitate."
Foto: Gert-Jan Oskam - Foto: Profimedia Images
Citește și: Elon Musk a amânat experimentul prin care propunea să se implanteze cipuri pe creier
În ultimele decenii s-au înregistrat o serie de progrese spectaculoase în tratamentul tehnologic al leziunilor măduvei spinării.
În 2016, un grup de oameni de știință condus de Dr. Courtine a reușit să restabilească capacitatea de a merge la maimuțele paralizate, iar un altul a ajutat un bărbat să recâștige controlul asupra mâinii sale paralizate.
În 2018, un alt grup de oameni de știință, condus tot de Dr. Courtine, a conceput o modalitate de a stimula creierul cu generatoare de impulsuri electrice, permițând persoanelor parțial paralizate să meargă și să meargă din nou pe bicicletă. Anul trecut, proceduri mai avansate de stimulare a creierului au permis subiecților paralizați să înoate, să meargă și să meargă cu bicicleta într-o singură zi de tratament.
În noul studiu, interfața creier-spină, așa cum au numit-o cercetătorii, a profitat de un decodificator de gânduri de inteligență artificială pentru a citi intențiile lui Oskam - detectabile ca semnale electrice în creierul său - și a le potrivi cu mișcările musculare. Etiologia mișcării naturale, de la gând la intenție la acțiune, a fost păstrată. Singurul adaos, așa cum l-a descris Dr. Courtine, a fost puntea digitală care acoperă părțile lezate ale coloanei vertebrale.
Cum funcționează implanturile cerebrale?
Dr. Jackson a adăugat că oamenii de știință din acest domeniu au teoretizat de zeci de ani conectarea creierului la stimulatoarele măduvei spinării, dar acest caz reprezintă prima dată când au obținut un astfel de succes la un pacient uman.
Foto: Gert-Jan Oskam - Foto: Profimedia Images
"Este ușor de spus, este mult mai dificil de realizat", a spus el.
Pentru a obține acest rezultat, cercetătorii au implantat mai întâi electrozi în craniul și coloana vertebrală a domnului Oskam. Apoi, echipa a folosit un program de învățare automată pentru a observa ce părți ale creierului se aprindeau atunci când încerca să miște diferite părți ale corpului său.
Acest decodor de gânduri a fost capabil să potrivească activitatea anumitor electrozi cu anumite intenții: O configurație se aprindea ori de câte ori bărbatul încerca să-și miște gleznele, alta când încerca să-și miște șoldurile.
Foto: Gert-Jan Oskam - Foto: Profimedia Images
Apoi, cercetătorii au folosit un alt algoritm pentru a conecta implantul cerebral la implantul spinal, care a fost setat să trimită semnale electrice către diferite părți ale corpului său, declanșând mișcarea.
Algoritmul a reușit să țină cont de ușoarele variații în direcția și viteza fiecărei contracții și relaxări musculare. Și, deoarece semnalele dintre creier și coloana vertebrală erau trimise la fiecare 300 de milisecunde, bărbatul și-a putut ajusta rapid strategia în funcție de ceea ce funcționa și ceea ce nu funcționa. În prima ședință de tratament a putut să-și răsucească mușchii șoldului.
Foto: Gert-Jan Oskam - Foto: Profimedia Images
În următoarele câteva luni, cercetătorii au perfecționat interfața creier-spină pentru a se adapta mai bine la acțiuni de bază precum mersul și statul în picioare.
Bărbatul a căpătat un mers oarecum sănătos și a putut să parcurgă trepte și rampe cu o relativă ușurință, chiar și după luni de zile fără tratament. Mai mult, după un an de tratament, a început să observe îmbunătățiri clare ale mișcărilor sale fără ajutorul interfeței creier-spină. Cercetătorii au documentat aceste îmbunătățiri în cadrul testelor de susținere a greutății, de echilibrare și de mers.
Acum, Oskam poate să meargă prin casă, să urce și să coboare din mașină și să stea în picioare la un bar pentru a bea ceva. Pentru prima dată, a spus el, se simte ca și cum el este cel care deține controlul.
Cercetătorii au recunoscut limitele muncii lor. Intențiile subtile din creier sunt dificil de distins și, deși interfața actuală creier-spină este potrivită pentru mers, probabil că nu se poate spune același lucru pentru restabilirea mișcărilor părții superioare a corpului.
De asemenea, tratamentul este invaziv, necesitând mai multe intervenții chirurgicale și ore de terapie fizică. Sistemul actual nu rezolvă toate paraliziile măduvei spinării, scrie nytimes.
