Experimentální programy s řízením pohybu pomocí mozkových signálů se stále těší velké pozornosti odborné i laické veřejnosti, vojáků, médií i sponzorů. V minulém vydání jsme informovali o některých zajímavých výsledcích, jež byly prezentovány na 45. výroční schůzi americké Společnosti pro neurologii (Society for Neuroscience), jež se konala v Chicagu.
V minulých dnech vzbudil zaslouženou pozornost experiment s 26letým paraplegikem Ianem Burkhartem z Dublinu (americký stát Ohio), který nyní dokáže pohybovat pravou ruku sám v různých směrech. Dokáže ji ovládat jen svými myšlenkami! Čip v jeho mozku převádí impulsy mozkové aktivity v pohyby rukou. Jinými slovy: člověk může mozkovými signály elektricky stimulovat určité svaly na předloktí. Výzkumníci z Battelle Memorial Institute a Ohio State University (obě v Columbusu) představili výsledek svého experimentu v renomovaném časopise Nature.
Ian Burkhart se zranil na dovolené, když mu bylo 19 let. Tehdy se vydal plavat do rozbouřeného moře. Jedna vlna jej však odhodila na skalní útes. Měl štěstí, že neštěstí přežil, ale ochrnul. Poranil si totiž míchu a nemohl pohybovat ani rukama, ani nohama. Jeho mozek nebyl schopen ovládat zbytek těla.
Nešťastný mladík se nechtěl se zoufalým stavem smířit a po několika letech úporného hledání nalezl výzkumný program americké univerzity v Ohiu, který hledá řešení v podobných situacích. Byl přijat a v roce 2014 mu implantovali počítačový čip o velikosti hrášku do té oblasti mozku, která řídí pohyby lidského těla. Když si v duchu řekne „otevři ruku“, potom jeho mozek vytváří charakteristický vzorec aktivity. Vědci vyvinuli samoseučící software, který umí dekódovat takové typy mozkové aktivity. Počítačový program překládá myšlenky v reálném čase do impulsů, jež selektivně stimulují svaly elektricky.
Ian Burkhart se stal prvním člověkem, který vyzkoušel nový mozkový implantát. Ten je napojen na elektrody umístěné ve svalech na rukou. Tak vědci obešli funkci míchy a vytvořili kabelové spojení mezi mozkem a končetinami.
„Když jsme poprvé všechno připojili, když jsem poprvé mohl hýbat rukou, byl to velký šok,“ prohlásil Burkhart, který nyní dokonce zvládne na televizní konzoli zahrát jednoduchou skladbu na kytaru. Na setkání s novináři také předvedl, jak dokáže nalít vodu z karafy nebo jak je schopen manipulovat s kreditní kartou.
Přiznal, že posledních 36 měsíců nebylo snadných. Experiment vyžadoval mnoho měsíců tvrdého tréninku. Navíc – po umístění implantátu trpěl často velkými bolestmi hlavy. Teprve koncem loňského roku si na bolest zvykl, jak sám dnes již s úsměvem na tváři říká. Ale všechna ta námaha prý stála za to. „Mým největším snem je nyní získat funkčnost obou rukou. To by mi umožnilo být mnohem více soběstačný při každodenních činnostech.“
Výzkumný tým vedl Chad Bouton, který konstatuje, že dosáhli vynikajícího výsledku: „V posledních deseti letech jsme se naučili dešifrovat signály z mozku úplně ochrnutých pacientů. Nyní jsou tyto myšlenky poprvé transformovány v pohyb.“ Zatím je zařízení příliš velké a pro pacienta málo komfortní.
Jeden z členů týmu, neurochirurg Ali Rezai z Ohio State University, již myslí dopředu: „Věříme, že tato technologie dostane bezdrátový systémem, který spojí mozkové signály a myšlenky s okolním světem.“
Samotná stimulace svalu pomocí mozkových signálů není novinkou. Podle odborníků nepodílejících se na tomto programu je však pozoruhodné, jak se podařilo najít v mozku ochrnutého pacienta to rozhodující místo, které odpovídá za pohyby paží, a přesně do něho čip implantovat. Ovšem tato metoda představuje u pacienta obrovské riziko, protože při operaci může odumřít část nervových buněk.
Širší nasazení tohoto postupu nelze očekávat v nejbližší budoucnosti, ale výzkumy technologie Brain-Computer Interfaces (BCI) pokračují. Sám Chad Bouton nyní přešel na vedoucí pozici ve výzkumném ústavu Feinstein Institute for Medical Research in New York.
/ks/