Možganski valovi opic dajejo upanje paraplegikom

Po poročanju znanstvene revije Nature bi lahko novo dognanje pospešilo razvoj bolj ekonomičnih in za nošenje bolj uporabnih posebnih zunanjih ogrodij oziroma zunanjega skeleta. Ta tehnologija bi lahko tetraplegikom ne le vrnila možnost gibanja, temveč bi lahko po novem povrnili tudi možnost tipanja.

V poskusu, pri katerem so posebej izučili par rezus opic, ki sta se naučili krmiliti virtualno roko prek računalniškega zaslona ter obenem otipali posamične virtualne predmete, so bistveno oziroma ključno vlogo odigrali možganski valovi oziroma električni impulzi v njunih možganih.

Zahvaljujoč povratnim informacijam, ki so jih programirali v poskusno opremo, so opice lahko čutile površje virtualnih predmetov. Raziskovalci, ki so pri raziskavi sodelovali, da so lahko opice, prav tako kot z normalnimi okončinami počele oboje hkrati – pošiljale signale v kontrolni sistem roke in simultano otipavale in preučevale predmete, ki so jih otipale v virtualnem svetu.

Brezžična prihodnost

Profesor na univerzitetnem centru za nevroinženiring Duke Miguel Nicolelis, ki je tudi eden glavnih vodij projekta, je poudaril, da po izsledkih verjame, da je bil na področju s tem storjen pomemben korak naprej. "Poskus kaže, da bi lahko podobno dvosmerno povezavo med možgani in protetičnimi pripomočki brez telesnega stika uporabili tudi pri ljudeh,“ še pravi. Ugotovitve bi lahko pomagale lajšati težave ljudi s hudimi nevrološkimi poškodbami.

Opici Tangerina in Manga so raziskovalci najprej naučili prepoznavati predmete s pomočjo krmilnih palic, ki so se ob stiku s tremi ciljnimi predmeti specifično zatresle. V možgane opic so nato vsadili več elektrod in jih povezali z računalnikom. Krmilno palico so nato umaknili, roko pa so krmilili nato le možgani oziroma električni impulzi možganov opic.

Ob tem so signale z virtualnih prstov ob virtualnem stiku pretvorili v povratni signal, ki so ga preusmerili v možgane. Opici sta z močjo misli segali po virtualnih predmetih, v zameno pa prejeli nagrado. Po le štirih poskusih je ena izmed opic ugotovila, kako sistem deluje in je roko nadzorovala.

Po Nicolelisovih besedah so sistem že dopolnili in razvili, opici pa roko krmilita s pomočjo brezžičnega sistema. "Izdelali smo vmesnik s 600 kanali, ki prenašajo možganske signale, tako lahko brezžično oddajamo 600 različnih signalov za možganske aktivnosti. To je nekako tako, kot bi imeli 600 mobilnih telefonov, ki bi lahko simultano prenašali ukaze za to aktivnost. To je pomembno odkritje za vse bolnike z okvarami živčevja in za tetraplegike, saj ne bo bolnike z njihovimi pripomočki in opremo povezoval niti z eno samo žico,“ dodaja.

Ekipa profesorja Nicolelisa že sodeluje z ekipo znanstvenikov iz Münchna in se trudijo izdelati celostni zunanji skelet. Napravo bi nato s pomočjo možganov upravljali sedaj negibni bolniki. Poleg gibanja bo nov zunanji opornik s pomočjo tipa vračal v možgane informacije o samem otipu in uporabniki bodo vedeli, kako so stopili ali prijeli posamične predmete, je sistem delovanja eksoskeleta nazorno opisal Nicolelis.

Ekipa univerze Duke je vodilna na področju projekta Walk Again, s katerim upajo, da bodo že na svetovnem nogometnem prvenstvu 2014 predstavili funkcionalen in namenu uporaben sistem zunanjega skeleta.