Παράλυτος κινεί τα χέρια χάρη σε “νευρωνικό” by pass

Γιατροί και νευροεπιστήμονες στις ΗΠΑ αποκατέστησαν για πρώτη φορά την κίνηση των δαχτύλων, των χεριών και των καρπών σε έναν παράλυτο άνθρωπο, χρησιμοποιώντας σήματα από τον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου του.

Η αποκατάσταση έγινε με τη βοήθεια ενός νέου νευροπροσθετικού συστήματος με την ονομασία NeuroLife. Αυτό βασίζεται αφενός σε ένα «τσιπ» που εμφυτεύεται στον εγκέφαλο του ασθενούς και αφετέρου σε μια συσκευή που φοριέται στο μπράτσο του και επιτρέπει ένα είδος «νευρωνικού μπάι-πας», το οποίο παρακάμπτει τα κατεστραμμένα νεύρα του.

Πρώτη φορά

Εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο ζουν παράλυτοι, επειδή έχει διαταραχθεί - για διάφορες αιτίες - η μετάδοση σημάτων μεταξύ του εγκεφάλου και των μυών τους. Είναι η πρώτη φορά που ένα σύστημα, το οποίο «μεταφράζει» τη νευρωνική δραστηριότητα σε σήματα-εντολές προς μια νευροπροσθετική συσκευή, αποκαθιστά σε πραγματικό χρόνο την κίνηση σε τετραπληγικό.

Οι τετραπληγικοί έχουν παράλυση, τόσο των άνω όσο και των κάτω άκρων. Στην περίπτωση του 24χρονου Ιαν Μπουκχαρτ, αυτή οφειλόταν σε τραυματισμό του άνω τμήματος της σπονδυλικής στήλης του, λόγω καταδυτικού ατυχήματος πριν από έξι χρόνια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τσαντ Μπούτον του Ινστιτούτου Ιατρικών Ερευνών Φαϊνστάιν της Νέας Υόρκης και τον νευροχειρουργό Αλί Ρεζάι του Ιατρικού Κέντρου Βέξνερ του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Οχάιο χρησιμοποίησαν αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να αποκωδικοποιήσουν μέσω του «τσιπ» τη νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου. Στη συνέχεια, επέτρεψαν στον παράλυτο να κινήσει τα χέρια του μέσω ενός συστήματος νευρομυικής ηλεκτρικής ενεργοποίησης, που δεχόταν εντολές από το «τσιπ».

Η εμφύτευση

Οι επιστήμονες εμφύτευσαν στον εγκέφαλο του ασθενούς το «τσιπάκι», το οποίο «διαβάζει» τις σκέψεις του. Αυτό συνδέεται με ηλεκτρόδια απευθείας με ένα ειδικά διαμορφωμένο μανίκι-συσκευή στο χέρι του, συνδέοντας έτσι άμεσα τον εγκέφαλο με τους μυς των άνω άκρων, παρακάμπτοντας τη σπονδυλική στήλη και δημιουργώντας ένα σύστημα «νευρωνικού μπάι-πας».

Μετά από σχετική εξάσκηση, ο παράλυτος νέος μπόρεσε να κινήσει μεμονωμένα τα δάχτυλά του, καθώς επίσης τον καρπό και όλο το χέρι του. Ήταν έτσι σε θέση να πιάνει αντικείμενα και να τα αφήνει, ή να κάνει πιο πολύπλοκες κινήσεις, όπως να ανακατεύει με ένα κουταλάκι το περιεχόμενο ενός δοχείου. Μπορεί ακόμη να παίζει και κιθάρα!

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι η εν λόγω νευροπροσθετική τεχνολογία, με τις κατάλληλες βελτιώσεις στο υλικό της (σύστημα ηλεκτρικής ενεργοποίησης) και στο λογισμικό της (αλγόριθμοι), θα βοηθήσει μελλοντικά τους παράλυτους. Εξέλιξη θα αποτελέσει η ασύρματη σύνδεση μεταξύ του εγκεφαλικού «τσιπ» και του «μανικιού» στο χέρι. Το επίτευγμα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».