Πρωτοποριακό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης έκανε παράλυτο να ξαναπερπατήσει. Δείτε το video

 medlabnews.gr iatrikanea

Το πρωτοποριακό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης διαβάζει τις σκέψεις του παράλυτου άνδρα και συνδέει ασύρματα τον εγκέφαλο και τα πόδια του, δίνοντάς του την ικανότητα να περπατήσει ξανά. Πριν 12 χρόνια o Gert-Jan Oskam είχε τροχαίο με τη μηχανή του που τον άφησε παράλυτο. Σήμερα ο 40χρονος άνδρας μπορεί να ανεβαίνει σκάλες και να περπατάει χάρη στο εμφύτευμα που έχει στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό του, το οποίο επικοινωνεί ασύρματα με εξωτερικές συσκευές και μετατρέπει τη σκέψη του σε κίνηση. O Oskam έγινε το πρώτο «πειραματόζωο» του πρωτοποριακού συστήματος τεχνητής νοημοσύνης που διαβάζει τις σκέψεις του και συνδέει ασύρματα τον εγκέφαλο και τα πόδια του.

«Όταν τον συναντήσαμε, ήταν εντελώς παράλυτος, ανίκανος να κάνει ένα βήμα μόνος του χωρίς βοήθεια», δήλωσε ο Grégoire Courtine, συγγραφέας της μελέτης και νευροεπιστήμονας στο ερευνητικό πανεπιστήμιο στην Ελβετία EPFL.

Το 2017 ο Oskam είχε λάβει ένα πειραματικό εμφύτευμα στον νωτιαίο μυελό του, στο πλαίσιο μιας διαφορετικής κλινικής δοκιμής, το οποίο τον βοήθησε να ανακτήσει την ικανότητά του να περπατάει. Σηκώνοντας ελαφρά τη φτέρνα του -κάτι που μπορούσε να κάνει μόνος του- ο Oskam ενεργοποιούσε ένα ηλεκτρικό ρεύμα που διέγειρε τα νεύρα στον νωτιαίο μυελό του, ώστε να μπορεί να κάνει βήματα.

Τα βήματά του όμως με αυτό το εμφύτευμα ήταν περιορισμένης έκτασης, δεν μπορούσε να περάσει από εμπόδια ή να περπατήσει σε ανώμαλες επιφάνειες. «Ένιωθα άγχος σε κάθε βήμα» δήλωσε ο Oskam στους δημοσιογράφους, κατά τη διάρκεια βιντεοκλήσης, με αποτέλεσμα η αποκατάστασή του να παραμένει στάσιμη. Έτσι αποφασίστηκε να ενταχθεί στη νέα μελέτη του 2021.

Πώς λειτουργεί το νέο σύστημα

Όταν ο Oskam σκέφτεται να κινήσει τα πόδια του το εμφύτευμα στον εγκέφαλό του στέλνει ασύρματα ένα σήμα σε έναν εξωτερικό υπολογιστή, τον οποίο φοράει ως σακίδιο πλάτης. Ο υπολογιστής στη συνέχεια επεξεργάζεται και αναμεταδίδει αυτό το σήμα σε έναν βηματοδότη στην κοιλιά του Oskam, ο οποίος με τη σειρά του στέλνει ηλεκτρικούς παλμούς στο παλαιότερο εμφύτευμα που βρισκόταν ήδη στον νωτιαίο μυελό του. Αυτό ωθεί τα πόδια του Oskam να κινηθούν. Ένα κράνος με δύο κεραίες βοηθά τα εμφυτεύματα να παραμένουν συνδεδεμένα με τον υπολογιστή.

Οι παλαιότερες τεχνολογίες που χρησιμοποιούν ηλεκτρική νευρική διέγερση, ενώ έχουν μελετηθεί περισσότερο, βασίζονταν σε μικροσκοπικές κινήσεις από τον ασθενή ή στο πάτημα ενός κουμπιού για να βοηθήσουν τον ασθενή να περπατήσει.

Με τη χρήση του νέου συστήματος ο άνδρας απέκτησε μεγαλύτερο έλεγχο στις κινήσεις των ποδιών του και ήταν σε θέση να περιηγηθεί σε δύσβατα εδάφη. «Η διέγερση πριν με έλεγχε, και τώρα την ελέγχω εγώ» λέει ο Oskam. Τώρα μπορεί πλέον να περπατάει 100-200 μέτρα και στέκεται χωρίς στήριξη για δύο με τρία λεπτά. Κατάφερε ακόμα να κάνει και μία δουλειά στο σπίτι του, ενώ κανείς δεν ήταν μαζί του!

Πόση κινητικότητα μπορεί να αποκτήσει ένα άτομο;

Ο Peter Grahn, μηχανικός στο τμήμα νευρολογικής χειρουργικής της Mayo Clinic, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη, δήλωσε ότι ένα προφανές πλεονέκτημα της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι ότι είναι λιγότερο δυσκίνητη από τις συσκευές εξωσκελετών, που υποστηρίζουν το περπάτημα μέσω ογκωδών μεταλλικών πλαισίων. «Πολλές συσκευές έχουν δείξει βελτίωση σε άτομα με τραυματισμό του νωτιαίου μυελού, αλλά στη συνέχεια οι άνθρωποι πηγαίνουν στο σπίτι τους και η συσκευή αυτή κάθεται στη ντουλάπα τους» δήλωσε ο Grahn.

Με τη νέα τεχνολογία τα βήματα του Oskam ήταν αργά, αλλά ο συγγραφέας της μελέτης είναι αισιόδοξος ότι οι μελλοντικές εκδόσεις της τεχνολογίας θα του επιτρέψουν να κινείται ταχύτερα. Οι ερευνητές σημείωσαν ότι κατά τη διάρκεια της μελέτης ο Oskam ανέκτησε την ικανότητα να περπατάει με πατερίτσες ακόμη και όταν η τεχνολογία ήταν απενεργοποιημένη. Αυτό τους κάνει να πιστεύουν ότι το σύστημα εμφύτευσης μπορεί να ενεργοποίησε μονοπάτια στον εγκέφαλό του που είχαν αδρανοποιηθεί, αλλά από ανατομικής άποψης παρέμεναν άθικτα.

Παραμένει ακόμα ασαφές αν η νέα τεχνολογία θα λειτουργούσε καλά σε άτομα με σοβαρή παράλυση, είπε σύμφωνα με το nbcnews o επίκουρος καθηγητής νευρολογικής χειρουργικής στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ, Marco Capogrosso. Δηλώνει, όμως, αισιόδοξος και τονίζει ότι δεν υπάρχει κανένας λόγος που δεν θα μπορούσε να εφαρμοστεί η νέα τεχνολογία στη συντριπτική πλειονότητα των ατόμων που έχουν υποστεί τραυματισμό του νωτιαίου μυελού τους. «Τεχνολογικά, είμαι κάπως εντυπωσιασμένος από αυτή τη μελέτη, αλλά για την εφαρμογή στον πραγματικό κόσμο, υπάρχουν πολλές προκλήσεις» ανέφερε.

Από την πλευρά της η επίκουρη καθηγήτρια φυσικοθεραπείας στην Κλινική Mayo, Megan Gill, που δεν συμμετείχε στην έρευνα, εμφανίστηκε πιο επιφυλακτική με το νέο σύστημα. «Το σύστημα εμφύτευσης δεν παίρνει κάποιον εντελώς παράλυτο, που είναι ξαπλωμένος στο κρεβάτι και δεν κινείται και τον κάνει να σηκωθεί και να περπατήσει. Αυτό το άτομο είχε κάποια ικανότητα να στέκεται όρθιο, είχε κάποια ικανότητα να περπατήσει ακόμη και πριν εμφυτευτεί αυτή η τεχνολογία» είπε για τον Oskam.

Πότε θα έχουν οι παράλυτοι πρόσβαση στη νέα τεχνολογία; Τους επόμενους 12-18 μήνες η ιατρική εταιρεία Onward, που αναπτύσσει το σύστημα που χρησιμοποιεί ο 40χρονος, θα προγραμματίσει πρόσθετες δοκιμές: δύο άνθρωποι θα λάβουν εμφυτεύματα σε μια προσπάθεια να τους βοηθήσουν να περπατήσουν και άλλοι δύο για να αποκαταστήσουν τη λειτουργία των χεριών και των βραχιόνων τους, είπε ο διευθύνων σύμβουλος, Dave Marver.

Το νέο σύστημα θα μπορεί να βγει στην αγορά σε 4-7 χρόνια, αν και θα χρειαστεί πρώτα έγκριση από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων. «Το μέσο κόστος για την υποστήριξη κάποιου με τετραπληγία, για όλη του τη ζωή, είναι 5 εκατομμύρια δολάρια. Αν μπορούσατε να βάλετε στη ζωή του κάτι που κοστίζει 25.000 έως 50.000 δολάρια, μπορείτε να φανταστείτε ότι με την πάροδο του χρόνου αυτό εξοικονομεί αρκετά χρήματα στο Medicare (με τα οποία θα συνεργαστεί η Onward) ή στους ιδιώτες» είπε ο Marver. Ωστόσο οι κλινικοί γιατροί θα πρέπει να λάβουν κατάλληλη εκπαίδευση για να χρησιμοποιούν το νέο σύστημα.