Gondolatokkal irányított robot
Megszületett az első olyan vizsgálat, amely igazolta: az agyba ültetett chip segítségével a béna emberek komplex, a való életben is hasznos feladatokat hajthatnak végre.
Az egyik béna beteg, akinek agyába a szóban forgó chipet ültették, elérte, hogy egy robotkar odanyúljon egy kávéspalackhoz, felemelje azt és elég közel vigye a beteg arcához ahhoz, hogy az szívószállal inni tudjon belőle, majd pedig a robotkar visszatette a palackot az eredeti helyére.
A mind a négy végtagjára megbénult beteg agyába olyan chipet implantáltak, amely lehetővé teszi, hogy olyan komplex, háromdimenziós feladatokat hajtson végre a személy egy robot segítségével, amelyek a mindennapi életben is hasznosak lehetnek. Mi több, a beültetett elektródák akár öt évig is képesek felfogni az idegsejtek jeleit – hosszabb ideig, mint ahogy azt eredetileg várták.
A korábbi hasonló vizsgálatokkal el tudták érni, hogy a betegek az agyukba ültetett másféle chip segítségével egy kurzort mozgassanak a számítógép képernyőjén, de nem tudtak három dimenzióban manipulálni egy tárgyat.
A mostani vizsgálatot, amelyet a Nature közölt, dr. John Donoghue, az amerikai Brown Egyetem idegkutatója vezette. Ő és munkatársai már 2006-ban beszámoltak arról, hogy gerincvelő-sérülés következtében megbénult betegek egy agy-gép interface segítségével kurzort tudtak mozgatni a számítógép képernyőjén és egy robotkar révén képesek voltak egyszerű kinyit-becsuk feladatokat végrehajtani. A mostani eredmény jóval meghaladja a korábban elérteket.
A beültetett chip 4x4 mm-es kis eszköz, melynek egyik felszínéről 96 hajszálvékony elektróda nyúlik ki. A chipet az agy felszínén helyezik el, és az elektródák 1 mm-nyire hatolnak be a motoros kéreg azon részébe, amely a kar mozgását irányítja. Az implantátum idegsejtek tucatjainak a jeleit fogja fel, azokat a jeleket, amelyek akkor keletkeznek, amikor a beteg meg akarja mozdítani a karját. A jeleket az elektródák egy külső egységhez, s innen egy számítógéphez továbbítják, amely az idegsejtek elektromos aktivitása mintázatának megfelelő átalakított jeleket olyan parancsokra fordítja le, amelyek vezérlik a robotkar mozgását.
A mostani pilot klinikai vizsgálatnak végső soron az a célja, hogy olyan technológiát fejlesszenek ki, amely lehetővé teszi, hogy a neurológiai ok miatt megbénult betegek visszanyerjék kommunikációs és mozgási képességüket, és minél függetlenebbül élhessenek. Eddig hét beteget vontak be a vizsgálatba. Annak a két résztvevőnek, akikről most a kutatók beszámoltak, agytörzsi stroke-juk volt, aminek következtében elvesztették beszédképességüket és mind a négy végtagjuk megbénult. A vizsgálat idején az egyik beteg öt hónapja, a másik több mint öt éve viselte az implantátumot.
Különösen figyelemre méltó, hogy az implantátum ilyen hosszú ideig funkcióképes marad. „Ha valamit elhelyezünk az agyban, az agy szövete erre reagál. Az elektródák károsíthatják vagy elmozdíthatják helyükről az agysejteket és hegszövet alakulhat ki körülöttük. Úgy látszik azonban, hogy az agy reakciója nem akadályozza az idegsejtek impulzusainak érzékelését” – mondta dr. Donoghue.
Az idő múlásával azonban mégis romlik a jel minősége – öt év múltán a jel már kevésbé stabil, minősége napról napra változik. A kutatók ezt annak tudják be, hogy az agy kocsonyás jellegű szövete mozog a koponyán belül, és a fixen rögzített implantátum deformálja maga körül az agyszövetet.
Jelenleg az implantátum kivezető drótját egy külső egységhez kapcsolják, azonban az eszköz fejlesztői azon dolgoznak, hogy drót nélküli kapcsolatot hozzanak létre, s most ezt tesztelik állatokban. Dr. Donoghue azt reméli, végül megvalósítható lesz, hogy az implantátum jelei a beteg saját izmait stimulálják elektromosan, s ezzel a robotkar fölöslegessé válna.
Ilyen kísérleteket mások már végeztek majmokon, s az eredmények ígéretesek voltak.
