Tehnologija umetne inteligence paraliziranemu človeku povrne mobilnost in občutljivost

Kombinacija možganskih vsadkov, umetne inteligence in električne stimulacije, ki jo je razvila skupina raziskovalcev, inženirjev in kirurgov obnovljeno gibi rok in občutljivost osebe s paralizo spodnjih okončin. Ta tehnologija dvojnega nevralnega obvoda bo v prihodnosti pomagala drugim ljudem, ki trpijo zaradi motenj gibanja ali paralize, upajo ustvarjalci.

Pacient je bil Keith Thomas, Američan, ki si je leta 2020 po neuspešnem skoku v bazen poškodoval 4. in 5. vratno vretence. Zaradi tega je bilo njegovo telo paralizirano od prsnega koša navzdol, a je po zaslugi eksperimentalnega zdravljenja lahko prvič po treh letih začutil, kako ga sestra drži za roko.

Da bi to dosegli, so znanstveniki uporabili funkcionalno slikanje z magnetno resonanco (fMRI), da bi ustvarili zemljevid Thomasovih možganov. To je omogočilo določitev con, odgovornih za gibanje rok in občutek dotika v roki. Sledila je 15-urna operacija na odprtih možganih, med katero so bili vstavljeni vsadki. V tem času je bil pacient pri zavesti in je odgovarjal na vprašanja zdravnikov, da bi jim pomagal najti prava mesta za namestitev elektrod.

Posledično so kirurgi namestili dve elektrodi v cono, ki je odgovorna za gibanje, in tri v cone, ki so odgovorne za občutljivost dlani in prstov. Naslednji korak je bila nastavitev mikročipov, da bi jih Thomas lahko nadzoroval. Da bi to naredili, so dva bloka na pacientovi glavi povezali z računalnikom in nevronsko mrežo usposobili za interpretacijo in prevajanje Thomasovih misli v dejanja.

Zdaj, ko Thomas pomisli, da bi roko stisnil v pest, električni signali njegovih možganov razvozlajo računalnik in pošilja potrebne signale na neinvazivne obliže, ki se nahajajo na koži nad hrbtenico in mišicami podlaket. To roko prisili k želenemu gibu.

Prihodnost tehnologije

Opozoriti je treba, da je to prvič, da so možgani, telo in hrbtenica električno povezani, da bi paralizirani osebi povrnili gibanje in občutke.

Prej je bil uporabljen pristop z enim nevronskim obvodom, ki se je prav tako izkazal za učinkovitega. Za izvedbo se v možgane vsadi en ali več mikročipov, nato pa se poškodovana hrbtenjača popolnoma obide in takoj aktivira ciljne mišice. Vendar se v tem primeru bolnik lahko premika le, ko je povezan z računalnikom, pogosto pa le v laboratorijskih pogojih: o vrnitvi v normalno življenje ni bilo govora.

Tehnologija dvojnega nevronskega obvoda je naprednejša. Znanstveniki verjamejo, da bo prisilil možgane, telo in hrbtenjačo, da oblikujejo nove povezave, mimo poškodovanih tako da pacient sčasoma ponovno pridobi izgubljene funkcije in se lahko premika in čuti, ne da bi bil z njim povezan računalnik.

Od začetka testiranja se je Thomasova moč roke podvojila, občutljivost pa se mu je začela vračati v podlakti in zapestja, tudi ko ni bil povezan s sistemom. To daje upanje, da bo v prihodnosti lahko premikal roke in čutil dotik brez pomoči.