2020. 08. 23. - 08:00
Gondolatok mozgathatják a jövőben a protéziseket?
Kutatók évek óta dolgoznak olyan technológia kifejlesztésén, mely segíthet a végtagbénulást elszenvedetteknek visszanyerni mozgási képességüket. A cél elérése már nem is olyan távoli.
Esztendők óta munkálkodnak a Stanford Egyetem kutatói egy olyan technológia fejlesztésén, mely egy napon segíthet a bénulásban szenvedő embereknek visszanyerni végtagjaikat – legalábbis azok működését, sőt, lehetővé tenné az ampultáltaknak, hogy gondolataikat használják a protézisek kontrollálására és a számítógéppel történő együttműködésre.
A kutatócsoport az agy-számítógép interfész fejlesztésének javítására összepontosított – ezt az eszközt a beteg agyának felületére, a koponya alá építik be. Az implantátum összekapcsolja az idegrendszerrel egy elektromos eszközzel, amely – példának okáért – segít visszaállítani bizonyos motoros irányítást egy gerincvelő-sérülést elszenvedett személynél vagy olyannál, aki amyotrophiás lateralis szklerózissal küzd (Lou Gehrig-kór). Olvasd el: Robot segíthet a gerincvelő-sérülteknek
Ezen eszközök jelenlegi generációja hatalmas mennyiségű idegi aktivitást rögzít, s ezeket az agyjeleket vezetékeken keresztül továbbítja egy számítógépre.
Óriási segítséget jelenthet végtagjaik újra mozgatásában a mesterséges intelligencia
Ám amikor korábban a kutatók vezeték nélküli agy-számítógép interfészeket igyekeztek létrehozni, hogy ugyanezt megvalósítsák, azok túlságosan nagy mennyiségű energiát igényeltek az adatok továbbításához, s az eszközök túl sok hőt generáltak ahhoz, hogy biztonságosak lehessenek a beteg számára.
Most a Stanford Egyetem kutatócsoportja, melyet egy orvos, Krisna Shenoy PhD, Boris Murmann PhD, valamint az idegsebész és az idegtudós orvos, Jaimie Henderson vezetett, megmutatta, hogyan válhat lehetségessé a vezeték nélküli készülék létrehozása.
Olyan készüléké, amely képes pontos idegsejtek összegyűjtésére és továbbítására, úgy, hogy a jelenlegi vezetékes kompatibilis rendszerek által igényelt energiának mindössze a tizedét használja.
Az újonnan kifejlesztett vezeték nélküli eszközök sokkal természetesebbnek tűnnek, mint a vezetékes modellek, sőt, szabadabb mozgásteret biztosítanak a pácienseknek.
Nir Even-Chen posztgraduális hallgató és Dante Muratore, PhD, a Nature Biomedical Engineering szaklapban írt a kutatócsoport munkájáról.
Mint ebből kiderül, a csapat idegtudósai azonosították a protézis eszköz, például robotkar vagy számítógépes kurzor vezérléséhez szükséges speciális idegi jeleket. Olvasd el: Látássérülteknek segít építeni a mesterséges intelligencia
A csoport villamosmérnökei ezután megtervezték azt az áramkört, mely lehetővé tenné a jövőbeli vezeték nélküli agy-számítógép interfész számára a gondosan azonosított és izolált jelek feldolgozását és továbbítását - kevesebb energiát felhasználva, s ezáltal biztonságosabbá téve az eszköz agyfelületre történő beültetését.
Az ötlet tesztelése céljából a kutatók neuronális adatokat gyűjtöttek három nem humán főemlőstől és egy emberről, a BrainGate klinikai vizsgálat keretében.
Amikor az alanyok mozgási feladatokat hajtottak végre, például egy kurzort helyeztek el a számítógép képernyőjén, a kutatók méréseket végeztek. Felfedezéseik bizonyították azt a hipotézist, hogy a vezeték nélküli interfész pontosan kontrollálhatja egy személy mozgását: a cselekvés-specifikus agyjelek egy részét rögzíti, ahelyett, hogy a vezetékes eszközhöz hasonlóan viselkedne és az agyjeleket ömlesztve gyűjtené össze.
A következő lépés természetesen az implantátum létrehozása lenne ezen új megközelítés alapján, s a végső cél elérése érdekében számos teszt-sorozat áll még a kutatók előtt.
László Adrienn
