Eksperyment myślowy

W niezwykłym badaniu sparaliżowana kobieta wykorzystała swój umysł do kontrolowania ramienia robota. Gdyby tylko istniał realistyczny sposób na przeniesienie tej technologii z laboratorium do prawdziwego życia. Za pomocą

• Antonio Regalado strona archiwum

17 czerwca 2014

Spóźniłem się około 15 minut na pierwszą rozmowę telefoniczną z Janem Scheuermannem. Kiedy próbowałem przeprosić, że kazałem jej czekać, powstrzymała mnie. Nie tylko siedziałam i czekałam na ciebie, wiesz, powiedziała, zanim się złapała. Cóż, właściwie ja był siedzieć wokół.

54-letni Scheuermann jest sparaliżowany od 14 lat. Mieszkała w Kalifornii i prowadziła biznes na pół etatu, organizując kolacje w teatrze tajemnic, gdzie goście odgrywali role, które dla nich wymyśliła. Całkowicie zdrowa, zamężna, z dwójką dzieci, mówi. Pewnej nocy, podczas zorganizowanej przez nią kolacji, poczuła się tak, jakby nogi ciągnęły za nią. Napisałem to na zimną, śnieżną noc, ale w domu było kilka kroków i chłopcze, naprawdę miałam kłopoty, mówi.

Ta historia była częścią naszego wydania z lipca 2014 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Nastąpiły bolesne miesiące wizyt lekarskich i błędnych diagnoz. Neurolog powiedział, że ma stwardnienie rozsiane. Do tego czasu używała elektrycznego wózka inwalidzkiego i szybko zanikała. Myślała, że ​​umiera, więc przeniosła się do domu w Pittsburghu, gdzie jej rodzina mogła opiekować się jej dziećmi. W końcu zdiagnozowano u niej rzadką chorobę zwaną zwyrodnieniem rdzeniowo-móżdżkowym. Czuje swoje ciało, ale nerwy, które wysyłają sygnały z jej mózgu, już nie działają. Jej mózg mówi Move, ale jej kończyny nie słyszą.

Dwa i pół roku temu lekarze wkręcili dwa porty w czaszkę Scheuermanna (nazywa je Lewis i Clark). Porty umożliwiają naukowcom wprowadzenie kabli, które łączą się z dwoma implantami wielkości pinezki w korze ruchowej jej mózgu. Dwa lub trzy razy w tygodniu dołącza do zespołu naukowców z Uniwersytetu w Pittsburghu i zostaje podłączona do ramienia robota, które kontroluje umysłem. Używa go do przesuwania klocków, układania pachołków, przybijania piątki i pozowania do głupich zdjęć, robiąc takie rzeczy, jak udawanie, że znokautowała jednego lub dwóch badaczy. Nazywa ramię Hector.

Scheuermann, która mówi, że we śnie nie jest niepełnosprawna, przeszła operację mózgu w 2012 roku po obejrzeniu filmu, na którym inny sparaliżowany pacjent kontroluje swoimi myślami ramię robota. Od razu zgłosiła się na studia. Podczas operacji lekarze użyli pistoletu pneumatycznego, aby wystrzelić dwa maleńkie łóżka silikonowych igieł, zwanych Utah Elektrod Array, w jej korę ruchową, cienki pasek mózgu, który biegnie przez czubek głowy do szczęk i kontroluje ruchy dobrowolne . Obudziła się po operacji z walącym bólem głowy i najgorszym przypadkiem wyrzutów sumienia kupującego. Nie mogła uwierzyć, że przeszła dobrowolną operację mózgu. Myślałem, Proszę, Boże, niech to nie będzie na nic. Moją największą obawą było to, że to nie zadziała, mówi. Ale w ciągu kilku dni opanowała ramię robota i z nieoczekiwanym sukcesem: po raz pierwszy od lat poruszałem czymś w swoim otoczeniu. To było ekscytujące i wciągające. Naukowcy nie mogli też zetrzeć uśmiechu z twarzy przez tygodnie.

Jan Scheuermann układa stożki za pomocą ramienia robota sterowanego umysłem, gdy asystent naukowy Brian Wodlinger obserwuje jej pracę.

Scheuermann jest jednym z około 15 do 20 sparaliżowanych pacjentów, którzy dołączyli do długotrwałych badań nad implantami, które mogą przekazywać informacje z mózgu do komputera. Jest pierwszym przedmiotem w Pittsburghu. Dziewięć innych, w tym osoby w zaawansowanym stadium ALS, przeszło podobne testy w ściśle powiązanym badaniu, zwanym BrainGate. Kolejnych czterech zamkniętych pacjentów, niezdolnych do poruszania się ani mówienia, odzyskało pewną zdolność komunikowania się dzięki zastosowaniu innego rodzaju elektrody opracowanej przez firmę Neural Signals z Georgii.

Jedna trzecia z tych pacjentów przeszła operację od 2011 roku, kiedy amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków poinformowała, że ​​poluzuje zasady testowania prawdziwie pionierskich technologii, takich jak interfejsy mózg-maszyna. Trwają kolejne eksperymenty na ludziach. Jeden, w Caltech, chce dać pacjentowi autonomiczną kontrolę nad systemem operacyjnym tabletu Google Android. Zespół z Ohio State University, we współpracy z organizacją badawczo-rozwojową Battelle, wszczepił pacjentowi implant w kwietniu z zamiarem wykorzystania sygnałów mózgowych pacjenta do kontrolowania stymulatorów przymocowanych do jego ramienia. Battelle opisuje ten pomysł jako reanimację sparaliżowanej kończyny pod dobrowolną kontrolą myśli uczestnika.

Te pierwsze w swoim rodzaju badania dotyczące nerwów opierają się na fakcie, że rejestracja aktywności elektrycznej kilkudziesięciu komórek w mózgu może dać dość dokładny obraz tego, gdzie ktoś zamierza poruszyć kończyną. Jesteśmy technologicznie ograniczeni do próbkowania kilkuset neuronów z miliardów w mózgu, więc to naprawdę niesamowite, że w ogóle mogą uzyskać sygnał, mówi Kip Ludwig, dyrektor programu inżynierii neuronowej w Narodowym Instytucie Zaburzeń Neurologicznych i Udaru. .

Technologia stosowana w Pittsburghu została opracowana w laboratoriach fizjologicznych do badania zwierząt i nadal jest wyraźnie eksperymentalna. Związane przewody prowadzą z czaszki Scheuermanna do masywnego stojaka procesorów sygnałowych, wzmacniaczy i komputerów. Dziewięciofuntowe ramię robota, opłacone przez wojsko, ma zręczną rękę i palce, które mogą wykonywać realistyczne ruchy, ale jest wyrafinowane, często pęka i jest nieco niebezpieczne. Kiedy coś nie działa, doktoranci polują wśród plątaniny przewodów w poszukiwaniu luźnych połączeń.

John Donoghue, neurobiolog z Brown University, który prowadzi dłuższe badanie BrainGate, porównuje dzisiejsze interfejsy mózg-maszyna z pierwszymi rozrusznikami serca. Te wczesne modele zawierały również wózki z elektroniką, z przewodami wbitymi w skórę w serce. Niektóre były ręcznie nakręcane. Kiedy nie wiesz, co się dzieje, trzymasz jak najwięcej na zewnątrz i jak najmniej wewnątrz, mówi Donoghue. Dziś jednak rozruszniki serca są samowystarczalne, zasilane długotrwałą baterią i instalowane w gabinecie lekarskim. Donoghue mówi, że interfejsy mózg-maszyna znajdują się na początku podobnej trajektorii.

Aby komputery sterowane mózgiem stały się produktem medycznym, musi istnieć uzasadnienie ekonomiczne, a ryzyko musi zostać zrekompensowane nagrodą. Do tej pory najbardziej zbliżony do wykazania, że ​​te warunki można spełnić, był przypadek Scheuermanna. W 2013 roku zespół z Pittsburgha poinformował o swojej pracy z Scheuermannem w czasopiśmie medycznym Lancet . Po dwóch tygodniach poinformowali, że może poruszać ramieniem robota w trzech wymiarach. W ciągu kilku miesięcy była w stanie wykonać siedem ruchów, w tym obracanie ręką Hectora i poruszanie kciukiem. W pewnym momencie została sfilmowana, karmiąc się kawałkiem batonika czekoladowego, co sobie wyznaczyła.

Naukowcy próbowali pokazać, że byli blisko czegoś praktycznego – pomocy w tak zwanych zadaniach codziennego życia, które większość ludzi uważa za oczywiste, jak mycie zębów. Podczas badania zdolności Scheuermanna zostały zbadane za pomocą Action Research Arm Test, tego samego zestawu drewnianych klocków, kulek i kubków, których lekarze używają do oceny zręczności rąk u osób z niedawnymi obrażeniami. Zdobyła 17 punktów na 57, czyli mniej więcej tak samo jak ktoś z ciężkim udarem. Bez Hectora Scheuermann zdobyłby zero. Dokonane ustalenia 60 minut .

Na początku był to sukces, sukces, sukces, ale Scheuermann mówi, że nikt jej nie powiedział, że implant może przestać działać. Stopniowo nagrywa z mniejszej liczby neuronów. Jej kontrola nad ramieniem robota słabnie.

Jednak odkąd zniknęły kamery telewizyjne, niektóre niedociągnięcia tej technologii stały się widoczne. Początkowo Scheuermann demonstrował nowe umiejętności. To był sukces, sukces, sukces, mówi. Ale kontrolowanie Hectora stało się trudniejsze. Powodem jest to, że implanty z czasem przestają się nagrywać. Mózg jest nieprzyjaznym środowiskiem dla elektroniki, a drobne ruchy układu mogą również tworzyć blizny. Efekt jest dobrze znany naukowcom i był obserwowany setki razy u zwierząt. Jeden po drugim można wykryć mniej neuronów.

Scheuermann mówi, że nikt jej nie powiedział. Zespół powiedział, że w pewnym momencie spodziewali się utraty sygnałów neuronowych. Nie byłam, więc byłam zaskoczona – mówi. Obecnie rutynowo kontroluje robota tylko w trzech do pięciu wymiarach i stopniowo traci zdolność otwierania i zamykania kciuka i palców. Czy to w ogóle przypominało jej doświadczenie bycia sparaliżowanym? Zadałem jej pytanie kilka dni później przez e-mail. Odpowiedziała w wiadomości napisanej przez doradcę, który przebywa z nią przez większość dni: Byłem rozczarowany, że prawdopodobnie nigdy nie zrobiłbym nic lepszego niż już zrobiłem, ale przyjąłem to bez gniewu i goryczy.

reanimacja

Badaczem, który zaplanował eksperyment w Pittsburghu, jest Andrew Schwartz, szczupły mieszkaniec Minnesoty, którego laboratorium zajmuje nasłonecznioną podłogę zdominowaną przez trzy szare metalowe wieże sprzętu, które służą do monitorowania małp w sąsiednich apartamentach. Sceny z pomieszczeń eksperymentalnych, oglądane na telewizorach z zamkniętym obiegiem, nie dają wiary. Na jednym ekranie metalowe koło wielokrotnie się obraca, zmieniając położenie jasnopomarańczowego uchwytu. Po każdym obrocie ogromna ręka robota sięga od krawędzi ekranu, aby chwycić uchwyt. Wśród wirującej maszynerii łatwo przeoczyć szaro-różową twarz małpy rezus, która kontroluje to wszystko z kabla w głowie.

Macierz elektrod Utah, wynaleziona w latach 90., ma 96 silikonowych igieł, które rejestrują impulsy elektryczne neuronów w mózgu.

Technologia ma swoje korzenie w latach 20. XX wieku, kiedy to odkryto, że neurony przekazują informacje za pomocą impulsów elektrycznych, które można rejestrować za pomocą cienkiego metalowego drutu lub elektrody. W 1969 badacz Eberhard Fetz połączył pojedynczy neuron w mózgu małpy z tarczą, którą zwierzę mogło zobaczyć. Odkrył, że małpa nauczyła się przyspieszać ruch neuronów, aby poruszać tarczą i otrzymać nagrodę w postaci granulki o smaku bananowym. Chociaż Fetz nie zdawał sobie wtedy z tego sprawy, stworzył pierwszy interfejs mózg-maszyna.

Schwartz pomógł rozszerzyć to odkrycie 30 lat temu, kiedy fizjolodzy zaczęli rejestrować dane z wielu neuronów żyjących zwierząt. Odkryli, że chociaż cała kora ruchowa eksploduje w blasku sygnałów elektrycznych, gdy zwierzę się porusza, pojedynczy neuron ma tendencję do szybszego wyzwalania w związku z pewnymi ruchami – powiedzmy, przesuwaniem ręki w lewo lub w górę albo zginaniem łokcia – ale mniej szybko inaczej. Nagrywaj z wystarczającej liczby neuronów i możesz z grubsza zorientować się, jaki ruch wykonuje dana osoba lub tylko zamierza. To jak sondaż polityczny, a im więcej neuronów odpytujesz, tym lepszy wynik, mówi.

192 elektrody na dwóch implantach Scheuermanna rejestrowały jednocześnie ponad 270 neuronów, co jest największą liczbą jednocześnie mierzoną w ludzkim mózgu. Schwartz mówi, że to dlatego jej kontrola nad robotem jest tak dobra.

Sygnały neuronowe są interpretowane przez oprogramowanie zwane dekoderem. Przez lata naukowcy budowali coraz lepsze dekodery i próbowali coraz bardziej ambitnych schematów sterowania. W 1999 roku neurobiolog z Duke University, Miguel Nicolelis, wyszkolił szczura, aby wymachiwał umysłem wspornikiem, aby otrzymać nagrodę. Trzy lata później Donoghue miał małpę, która poruszała kursorem w dwóch wymiarach po ekranie komputera, a do 2004 roku jego zespół BrainGate przeprowadził pierwszy długoterminowy test na ludziach macierzy Utah, wykazując, że nawet ktoś, kto miał sparaliżowane kończyny lat może kontrolować kursor psychicznie. Do 2008 roku Schwartz miał małpę chwytającą i karmiącą się pianką pianką za pomocą robotycznej ręki.

Niektórzy sparaliżowani ludzie zaczynają postrzegać elektronikę jako najlepszą szansę na powrót do zdrowia. Wezmę to! Odetnij moje martwe ramię i daj mi robota, z którym mogę CZUĆ, proszę! napisał jeden.

Scheuermann był w stanie szybko podjąć się wielu nowych zadań. Została poproszona o kontrolowanie dwóch ramion robota jednocześnie i podnoszenie pudła (udało mi się to tylko raz lub dwa razy, mówi). Niektóre wyniki są dziwne: Scheuermann jest w stanie zamknąć palce Hectora wokół plastikowego stożka, ale często tylko wtedy, gdy najpierw zamknie oczy. Czy obecność stożka jest w jakiś sposób odzwierciedlona we wzorcach odpalania neuronów? Schwartz spędził miesiące próbując to rozgryźć. Za takimi punktami niepewności mogą kryć się ważne odkrycia dotyczące tego, jak mózg przygotowuje i wykonuje działania.

Kiedyś Scheuermann kazał jej adiutantowi ubrać ją w naklejane szczurze wąsy i włochaty ogon, aby powitać badaczy. Był to mroczny humorystyczny sposób przyznania, że ​​te eksperymenty zależą od ludzkich ochotników. Nie są tak trudne do wyszkolenia jak tych facetów, mówi Schwartz, wskazując kciukiem rząd pokoi dla małp.

Ci ochotnicy są w pułapce; niektórzy z nich desperacko mają nadzieję, że nauka może zapewnić ucieczkę. Realistycznie jest to mało prawdopodobne za ich życia. Pierwszym wolontariuszem BrainGate był 25-latek Matt Nagle, który oddychał przez respirator od czasu, gdy jego rdzeń kręgowy został przerwany podczas walki na noże. Udało mu się przesunąć kursor na ekranie w 2004 roku. Ale Nagle również chciał popełnić samobójstwo i próbował poprosić innych, aby mu w tym pomogli, według Człowiek z bionicznym mózgiem , książka napisana przez jego lekarza. Zmarł na infekcję w 2007 roku. Na internetowych czatach, na których sparaliżowani ludzie wymieniają obiecujące wiadomości o możliwych lekarstwach, takich jak komórki macierzyste, niektórzy uważają interfejsy mózg-maszyna za zwariowane. Inni zaczynają myśleć, że to ich najlepsza szansa. Wezmę to! Odetnij moje martwe ramię i daj mi robota, z którym mogę CZUĆ, proszę! napisał jeden.

Schwartz mówi, że ma nadzieję wywołać w tym roku fizyczne doznania z ramienia robota, jeśli uda mu się znaleźć innego ochotnika z sparaliżowaniem. Podobnie jak Scheuermann, następny pacjent otrzyma dwie macierze w korze ruchowej do sterowania ramieniem robota. Ale Schwartz mówi, że chirurdzy wstawią dwa dodatkowe implanty w korze czuciowej ochotnika; będą one otrzymywać sygnały z czujników nacisku przymocowanych do opuszków palców robota. Badania przeprowadzone przez laboratorium Nicolelis Duke wykazały niedawno, że zwierzęta wyczuwają i reagują na takie sygnały elektryczne. Nie wiemy, czy podmiot odczuje to jako dotyk, mówi Schwartz. To bardzo prymitywne i uproszczone, a także niewątpliwie błędny zestaw założeń, ale nie możesz zapytać małpy, co właśnie poczuł. Uważamy, że będzie to nowe odkrycie naukowe. Jeśli pacjent może powiedzieć, jak się czuje, będzie to wiadomość.

Innym kluczowym celem, wspólnym dla badaczy Schwartza i BrainGate, jest połączenie kory ruchowej ochotnika z elektrodami umieszczonymi w jego kończynach, które powodują skurcz mięśni – powiedzmy, otwieranie i zamykanie dłoni. W kwietniu chirurdzy z Ohio współpracujący z Battelle ogłosili, że jako pierwsi spróbują tego. Wszczepili implant mózgowy mężczyźnie z urazem rdzenia kręgowego. A gdy tylko pacjent wyzdrowieje, mówi Battelle, rozpoczną testy, aby ożywić jego palce, nadgarstek i dłoń. Chcemy pomóc komuś przejąć kontrolę nad własną kończyną – mówi Chad Bouton, inżynier odpowiedzialny za projekt, który wcześniej współpracował z grupą BrainGate. Czy ktoś może podnieść pilota do telewizora i zmienić kanał? Chociaż Battelle nie uzyskał aprobaty regulatorów, Bouton mówi, że oczywistym następnym krokiem jest wypróbowanie dwukierunkowego sygnału do i od sparaliżowanej kończyny, łączącego kontrolę i czucie.

Problemy z interfejsem

Interfejsy mózg-maszyna mogą wydawać się szybkie. Jeśli przewiniesz od pierwszego filmu z małpą do kogoś, kto porusza robotem w siedmiu wymiarach, podnosząc i odkładając przedmioty, to jest to dość dramatyczne, mówi Lee Miller, neurofizjolog z Northwestern University. Ale to, co się nie zmieniło, dosłownie, to tablica. To Stanley Steamer implantów mózgowych. Nawet jeśli zademonstrujesz kontrolę, wygaśnie za dwa do trzech lat. Potrzebujemy interfejsu, który przetrwa 20 lat, zanim będzie to produkt.

Macierz Utah została opracowana na początku lat 90. jako sposób na rejestrację z kory, początkowo kotów, z minimalnym urazem mózgu. Uważa się, że wokół przypominających igły końcówek rejestrujących, każda o długości 1,5 milimetra, gromadzi się blizna. Jeśli ten problem z interfejsem zostanie rozwiązany, mówi Miller, nie widzi żadnego powodu, dla którego nie mogłoby być 100 000 osób z implantami mózgowymi do kontrolowania wózków inwalidzkich, kursorów komputerowych lub własnych kończyn. Schwartz dodaje, że jeśli można jednocześnie mierzyć z wystarczającej liczby neuronów, ktoś mógłby nawet grać na pianinie za pomocą ramienia robota sterowanego myślami.

Modułowa kończyna protetyczna została zaprojektowana przez Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa i sfinansowana przez DARPA.

Naukowcy realizują kilka pomysłów na ulepszenie interfejsu mózgu. Podejmowane są wysiłki, aby opracować ultracienkie elektrody, wersje bardziej kompatybilne z ciałem lub arkusze elastycznej elektroniki, które mogłyby owinąć się wokół górnej części mózgu. W San Francisco lekarze badają, czy takie elektrody powierzchniowe, chociaż mniej precyzyjne, mogłyby być użyte w dekoderze mowy, potencjalnie umożliwiając osobie takiej jak Stephen Hawking mówienie przez interfejs mózg-komputer. W ramach ambitnego projektu rozpoczętego w zeszłym roku na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley naukowcy próbują opracować coś, co nazywają pyłem neuronowym. Celem jest rozproszenie czujników piezoelektrycznych wielkości mikronów w mózgu i wykorzystanie odbitych fal dźwiękowych do wychwytywania wyładowań elektrycznych z pobliskich neuronów.

Jose Carmena, badacz z Berkeley, który podobnie jak Schwartz pracuje z małpami, aby sprawdzić granice kontroli myśli, teraz spotyka się co tydzień z grupą kilkunastu naukowców, aby nakreślić plany lepszych sposobów nagrywania z neuronów. Ale cokolwiek wymyślą, musiałoby być testowane na zwierzętach przez lata, zanim można by to wypróbować na człowieku. Nie sądzę, że macierz Utah stanie się rozrusznikiem mózgu, mówi. Ale może to, czego ostatecznie używamy, nie różni się aż tak bardzo. W misjach kosmicznych nie widać najnowszego komputera. Potrzebujesz najbardziej niezawodnej technologii. Tutaj jest to samo.

Gra liczb

Aby odnieść sukces, każde nowe urządzenie medyczne musi być bezpieczne, użyteczne i opłacalne ekonomicznie. Obecnie interfejsy mózg-maszyna nie spełniają tych wymagań. Jednym z problemów jest ryzyko operacji mózgu i ryzyko infekcji. W Brown Donoghue mówi, że zespół BrainGate prawie zakończył opracowywanie bezprzewodowego nadajnika, mniej więcej wielkości zapalniczki, który wchodziłby pod skórę i zmniejszał ryzyko infekcji, pozbywając się podstaw i przewodów tworzących interfejsy mózg-maszyna. tak nieporęczny. Donoghue mówi, że dzięki systemowi bezprzewodowemu implanty mogą wkrótce stać się realistyczną opcją medyczną.

Ale to rodzi kolejny trudny problem: co będą kontrolować pacjenci? Ramię sterowane przez Scheuermanna jest nadal bardzo drogim prototypem i często się psuje. Martwi się, że nie każdy może sobie na to pozwolić. Zamiast tego, Leigh Hochberg, neurolog z Massachusetts General Hospital, który wraz z Donoghue prowadzi badanie BrainGate, uważa, że ​​pierwsi użytkownicy będą prawdopodobnie zamknięci w zamknięciu pacjentami, którzy nie mogą się poruszać ani mówić. Hochberg uznałby za przełom w zapewnieniu takim pacjentom niezawodnej kontroli myśli nad myszą komputerową. To pozwoliłoby im pisać słowa lub zmieniać kanał w telewizorze.

Jednak nawet zamknięci pacjenci często mogą poruszać oczami. Oznacza to, że mają prostsze sposoby komunikowania się, takie jak korzystanie z urządzenia śledzącego ruch gałek ocznych. Badanie przeprowadzone na 61 pacjentach z ALS przeprowadzone przez University of Michigan wykazało, że około 40 procent z nich rozważyłoby operację wszczepienia implantu mózgowego, ale tylko wtedy, gdyby pozwoliło im to komunikować się więcej niż 15 słów na minutę (jedna piąta osób, które odpowiedziały na ankietowani już nie mogli mówić). BrainGate nie zgłosił jeszcze tak wysokich prędkości.

Bez jasno określonego produktu, do którego można by strzelać, żadna duża firma nie podjęła się stworzenia neuroprotezy dla czterokończynowych. Startup zbankrutował po zebraniu ponad 30 milionów dolarów.

Wszystkie elementy technologii zostały na pewnym poziomie rozwiązane, mówi Andy Gotshalk, dyrektor generalny Blackrock Microsystems, która produkuje macierz Utah i nabyła część technologii BrainGate. Ale jeśli zapytasz mnie, co to za produkt – czy jest to proteza ręki, czy też wózek inwalidzki, który kontrolujesz? – to nie wiem. Mamy na myśli produkt wysokiego poziomu, który ma znacznie ułatwić życie czworonogom. Ale dokładnie, co by to było, nie zostało określone. To po prostu nie jest konkretne. Naukowcy dostają publikacje na wysokim szczeblu, ale muszę pomyśleć o biznesplanie, a to jest problem.

Bez jasnego produktu, do którego można by strzelać, żadna duża firma nigdy nie wkroczyła do akcji. A ryzyko dla firmy jest szczególnie wysokie, ponieważ stosunkowo niewielu pacjentów cierpi na porażenie czterokończynowe — około 40 000 w Stanach Zjednoczonych — a jeszcze mniej z zaawansowanym ALS. Firma, którą stworzył Donoghue, Cyberkinetics, zbankrutowała po zebraniu ponad 30 milionów dolarów. Zamiast tego naukowcy radzą sobie z małymi grantami, które są nieznaczne w porównaniu z typowym komercyjnym przedsięwzięciem mającym na celu opracowanie nowego urządzenia medycznego, które może kosztować 100 milionów dolarów. Nie ma ani jednej firmy, która byłaby skłonna zainwestować pieniądze w stworzenie neuroprotezy dla czterokończynowych, a rynek nie jest wystarczająco duży, aby mógł się tam dostać inwestor venture capital, mówi Gotshalk. Liczby się nie sumują.

Inni uważają, że technologia stojąca za interfejsami mózg-maszyna może mieć nieoczekiwane zastosowania, dalekie od kontrolowania ramion robotów. Wielu badaczy, w tym Carmena i zespół z Battelle, próbuje ustalić, czy interfejsy mogą pomóc w rehabilitacji pacjentów po udarze. Ponieważ tworzą duży rynek, byłby to przełom, mówi Carmena. Niektóre technologie nagrywania mogą być przydatne do zrozumienia chorób psychicznych, takich jak depresja lub zaburzenia obsesyjno-kompulsywne.

Przynajmniej w przypadku Scheuermann jej interfejs mózg-maszyna okazał się potężnym lekarstwem. Jej lekarze mówią, że kiedy po raz pierwszy przyjechała do Pittsburgha, jej afekt był płaski i nie uśmiechała się. Ale bycie częścią eksperymentu dodało jej energii. Kochałem to. Miałam współpracowników po raz pierwszy od 20 lat i czułam się potrzebna – mówi. Skończyła dyktować powieść kryminalną, Ostry jak ogórek , którą zaczęła, zanim zachorowała, i opublikowała to w Internecie. Teraz pracuje nad drugim. Scheuermann powiedziała mi, że chciałaby mieć w domu ramię robota. Będzie mogła otworzyć drzwi, wjechać na trawnik i porozmawiać z sąsiadami. Może otworzy lodówkę i weźmie kanapkę, którą przygotował dla niej jej doradca.

Nasza rozmowa się kończyła. Chwila była niezręczna. Mogłem odłożyć słuchawkę, ale ona nie. Jej mąż wyszedł na zakupy. Hector wrócił do laboratorium. Była sama i nie mogła się ruszyć. W porządku, powiedział Scheuermann. Po prostu pozwolę, aby telefon spadł na podłogę. Do widzenia.

ukryć