211service.com
Protezy neuronowe stają się bezprzewodowe
Naukowcy z Brown University opracowali całkowicie wszczepialną wersję protezy nerwowej używanej do tłumaczenia sygnałów nerwowych z mózgu. Ostatecznym celem jest użycie tego rodzaju urządzenia, aby umożliwić poważnie sparaliżowanym osobom sterowanie komputerem lub kończyną robota za pomocą swoich myśli. Wyniki wstępnych testów na małpach nowej wersji, w której dane są przesyłane laserem przez skórę, zostały zaprezentowane w niedzielę na Konferencja Society for Neuroscience W Chicago.
Interfejs bezprzewodowy: Całkowicie wszczepialna proteza nerwowa zaprojektowana do przechwytywania sygnałów z mózgu i wykorzystywania ich do sterowania ramieniem robota lub komputerem. Źródło: David Borton
Podobne urządzenie o nazwie BrainGate zostało już przetestowane u osób sparaliżowanych w wyniku urazu rdzenia kręgowego i udaru mózgu. W 2006 roku John Donoghue i współpracownicy z Brown and Massachusetts General Hospital w Bostonie opublikowali wyniki badania klinicznego dwóch sparaliżowanych pacjentów, którym chirurgicznie wszczepiono zestaw elektrod do mózgu. Urządzenie rejestrowało sygnały neuronowe z kory ruchowej, które następnie za pomocą specjalnych algorytmów tłumaczone były na ruch kursora komputerowego – pacjenci mogli poruszać kursorem po ekranie, wykonywać wstępne ruchy ramieniem robota, a nawet sterować wózkiem inwalidzkim. Od tego czasu naukowcy przetestowali dwóch dodatkowych pacjentów, z których jeden ma implant od prawie czterech lat.
Jednak główną wadą implantu testowanego na ludziach jest nieporęczne okablowanie wychodzące z czaszki, zwiększające ryzyko infekcji i utrudniające mobilność pacjentów. Aby stworzyć wersję bezprzewodową, naukowcy zwrócili się do technologii z branży światłowodowej, która opracowała urządzenia do bardzo szybkiego przesyłania dużych ilości informacji przy niskim poborze mocy. Szereg elektrod wszczepionych do kory jest połączony pojedynczym przewodem z chipem do przesyłania danych, który jest wszczepiany do czaszki. Chip ma maleńki laser wielkości ziarnka piasku, który przesyła szybkie impulsy światła przez skórę do odbiornika fotodiody umieszczonego na skórze głowy. Odbiornik zamienia sygnały świetlne z powrotem na elektryczne i przesyła informacje do komputera.
Urządzenie wykorzystuje do zasilania technologię o częstotliwości radiowej, podobną do systemu wykorzystywanego do zasilania implantów ślimakowych i innych wszczepianych technologii medycznych. Naukowcy po raz pierwszy wszczepili urządzenie małpie dwa miesiące temu. Obecnie oceniają, jak dobrze implant może przesyłać informacje neuronowe, ale nie przetestowali jeszcze zdolności zwierzęcia do używania go do kontrolowania urządzeń zewnętrznych, mówi David Borton , doktorant w Brown, który przedstawił badania. Borton mówi, że trudno jest przewidzieć, ile czasu zajmie, zanim bezprzewodowy chip będzie mógł zostać przetestowany na ludziach.
W międzyczasie, Leigh Hochberg , neurolog z Massachusetts General Hospital w Bostonie, który nadzoruje badania kliniczne urządzenia BrainGate, mówi, że jego zespół otrzymał pozwolenie na wszczepienie urządzenia u 15 dodatkowych pacjentów z urazem rdzenia kręgowego, zespołem zamknięcia, specyficznym typem pnia mózgu udar, który prowadzi do ciężkiego paraliżu, dystrofii mięśniowej i ALS. Hochberg przewiduje wszczepianie od jednego do dwóch pacjentów rocznie.