Mokslininkai atkūrė rankų judesius ir lytėjimo pojūtį vyrui, kuris buvo paralyžiuotas nuo krūtinės žemyn. Tyrimas rodo, kad poveikis neapsiribojo vien šių funkcijų sugrąžinimu – technologija taip pat iš dalies pertvarkė jo nervų sistemą.
Mokslininkų komanda teigė, kad ši sistema, vadinama „dvigubu nerviniu šuntavimu“, sukurta „Feinstein“ medicinos tyrimų institutų – „Northwell Health“ mokslinių tyrimų padalinio. Technologija apjungia smegenų ir kompiuterio sąsają, dirbtinio intelekto (DI) sprendimus bei elektrinę galvos ir nugaros smegenų stimuliaciją.
Ką atgavo tyrimo dalyvis
Tyrimo dalyvis, Keithas Thomasas, 2020 m. nelaimingo atsitikimo nardant metu susilaužė kaklą. Jis patyrė visišką tetraplegiją ir negalėjo pakelti rankų prie veido. Po 13 mėnesių jis įsitraukė į trejų metų trukmės tyrimą.
Po treniruočių K. Thomasas galėjo pats valgyti ir gerti iš puodelio savo ranka. Mokslininkai pranešė, kad per 35 savaites jo dešinės rankos jėga padidėjo 86 %, o kairės – 62 %. Jis taip pat galėjo be pagalbos pasikasyti nosį ir nusivalyti burną.
Kita technika, vadinama žievės veidrodiniu atspindėjimu, buvo skirta lytėjimui. Po maždaug 25 savaičių Thomasas atgavo jautrumą rieše, kuris nuo pat traumos patyrimo buvo nutirpęs.
Pasiektas ilgalaikis teigiamas poveikis
Daugelis teigiamų pokyčių išliko ir po stimuliacijos nutraukimo. Neseniai atlikto stebėjimo metu jie vis dar buvo pastebimi praėjus daugiau nei dvejiems metams. Komanda teigia, kad tai rodo tikrą nervų jungčių pertvarkymą, arba neuroplastiškumą, o ne tik laikiną pagalbą.
„Mes ne tik apeiname sužalojimą; mes iš tikrųjų pertvarkome nervų sistemą. Man tai yra neįtikėtinas momentas“, – teigė vienas iš tyrimo autorių Chadas Boutonas savo pareiškime.
„Galimybė pajusti sesers ranką, paglostyti savo šunį ir pajusti jo kailį – šios patirtys, kurias atėmė sužalojimas, buvo atkurtos“, – sakė Thomasas.
Kaip tai veikia
Per 15 valandų trukusią operaciją chirurgai į Thomaso smegenis implantavo penkis mikroelektrodų masyvus. Dirbtinis intelektas iššifruoja jo judėjimo ketinimus ir stimuliuoja dilbio raumenis, kad jis galėtų judinti savo ranką. Tuomet 3D spausdintame įtvare esantys jutikliai sukelia jutiminės žievės stimuliaciją, kad sukurtų lytėjimo pojūtį.
Per penkis mėnesius dekoderis išlaikė iki 84,6 % tikslumą be pakartotinio mokymo. Thomasas 87 % atvejų galėjo pakelti tuščius kiaušinių lukštus jų nesulaužydamas, netgi tuo metu, kai bendravo.
Platesni siekiai
Šis darbas prisideda prie sparčiai besivystančios smegenų ir kompiuterio sąsajų srities. Vieni jau naudoja implantus kalbai atkurti, o kiti siekia sukurti nešiojamus ar neinvazinius sprendimus; be to, Kinija patvirtino pirmąjį komercinį smegenų implantą.
Pasaulyje apie 15 milijonų žmonių gyvena su nugaros smegenų sužalojimais, o daugumai tetraplegija sergančiųjų rankų funkcija yra svarbiausias prioritetas. Komanda planuoja didesnio masto tyrimus ir šiuo metu testuoja sistemą kitoms ligoms, įskaitant insultą.
