Znanost 50 ideja koje će promijeniti svijet
2743 prikaza

Kako je Billov mozak vratio nadu milijunima paraliziranih

Mozak
Tomislav Miletic/PIXSELL
Financial Times se u svojih "Pedeset ideja koja će promijeniti svijet" bavi spregom implantanata u mozgu, impulsa i posebnog sučelja koje će omogućiti oduzetim pacijentima da ponovno ovladaju tijelom

Mogućnost da se "snagom uma" pomiču predmeti do sada je bila fantazija rezervirana za Jedi vitezove, i znanstvenu fantastiku no znanstvenici su omogućili da ljudska misao, preko računala, kontrolira invalidska kolica, protetiku i paralizirane udove. 

Tijekom kliničke studije pacijent Bill Kochevar, paraliziran od vrata prema dolje, uspio je hvatati predmete koristeći vlastitu ruku i šaku, a naredbe je zadavao - mozak preko računala. Kochevar je nastradao u biciklističkoj nesreći i radi teške ozljede leđne moždine više ne može, ili barem do sada nije mogao, kontrolirati tijelo.

Iza kliničkog testiranja stoji BrainGate, projekt u kojem znanstvenici s nekolicine sveučilišta istražuju kako bi "mozak-računalo sučelje" (brain-computer interface (BCI)) tehnologija mogla pomoći oboljelima od neuroloških bolesti, kao i onima koji su radi bolesti ili nesreća ostali bez udova i kontrole nad tijelom.

Tajne stogodišnjaka Neočekivano Znanost Istraživanje otkriva: Ovo je ključ liječenja Alzheimera

BCI tehnologija radi na dva načina - elektrode ugrađene u mozak pamte aktivnost individualnih neurona dok ih algoritmi dekodiraju kako bi saznali koji su "sektori" aktivni kada osoba napravi određeni pokret, bilo to hvatanje šakom ili dizanje ruke.

Sistem električnih impulsa (funkcionalna električna stimulacija) "prevodi" te informacije u signale i naredbe za robotizirani ili paralizirani ud.

"Ta je tehnologija omogućila Kochevaru da uhvati i ustima prinese šalicu kave, drži vilicu i sam jede, te da vlastitom rukom počeše nos", kaže jedan od znanstvenika sa projekta, Bolu Ajiboye

Proces je sljedeći:

1. Elektrode se kirurški "ugrade" u primarni motorički korteks kako bi detektirali i "pamtili" signale koji prolaze

2. Pacijent prvo intenzivno vježba na način da ispred sebe ima virtualnu ruku na zaslonu koja pomaže BCI sučelju da "pohvata" koji signal označava koju vrstu pokreta

3. Funkcionalna električna simulacija procesuira signale iz mozga, i šalje ih u elektrode koje su ugrađene (implantirane) u ruku

4. Elektrode simuliraju kretanje i rad mišića

BrainGate znanstvenici nisu jedini koji su primijetili potencijal ovih tehnologija. Prošle je godine Niels Birbaumer, neuropsiholog sa sveučilišta u Tübingenu demonstrirao kako potpuno paralizirani pacijenti koji ne mogu čak niti govoriti mogu davati jednostavne "da" ili "ne" odgovore zahvaljujući BCI tehnologiji.

Na sveučilištu u Pittsburghu znanstvenici se bave potencijalom BCI tehnologije ne samo za kontrolu robotskih ruku već i da vide kako senzori koji su spojeni s protetikom koju kontrolira mozak mogu omogućiti da ljudi zaista i "osjete" što dodiruju.

"Zato što je netko imao ozljedu leđne moždine ili amputaciju ne znači da mozak gubi mogućnost i kapacitet da razumije što je to imati ruku, osjetiti ju i kontrolirati ju. Važno je da naučimo prevesti sve vrste signala u komande za robotski ud", kaže Robert Gaunt, profesor fizikalne medicine i rehabilitacije sa sveučilišta u Pittsburghu.

Rase NEOČEKIVANO Znanost Genetski su sličniji potpuni stranci, nego brat i sestra

Pravom uspjehu, koji će biti iskoristiv u medicini, prethodi i jako puno rada i istraživanja. Neuralna protetika ovisi o tome da znanstvenici osmisle najbolji način da se fizički povežu implantanti u mozgu sa računalima koji "dekodiraju" moždanu aktivnost i šalju komande. 

Većina se znanstvenika slaže kako će još dosta vremena proći prije no što ta tehnologija postane dimenzijama mala, bežična i lako prenosiva. 

"To je čisto inženjerski problem na kojem se radi i koji ćemo riješiti", kaže Ajiboye. Veći je problem, naglašava, to što mozak sadrži milijarde neurona pa je implantacija nekoliko elektroda nedovoljna da se zabilježi puna "paleta" pokreta i svih naredbi koje tome prethode.

Drugi pak kažu kako se mozak, tajanstveni organ koji nam omogućava da naučimo brojne jezike i savladamo vožnju automobila i sviranje instrumenata, zasigurno može i prilagoditi novonastaloj situaciji. 

SenseTime Tko nas sve prati? Tehno Kina postaje lider na polju razvoja umjetne inteligencije

"Nada je u tome da, možda, do neke mjere neće biti niti potrebno dekodirati informacije i signale sto posto, već da će nam sam mozak pomoći i naučiti samog sebe da kontrolira tehnologiju kojom mu pomažemo da opet zavlada tijelom", kaže profesor neurologije Andrew Jackson sa Newcastle sveučilišta.

Jedan od potencijalnih problema je i etičke prirode, kako se ne bi omogućio scenarij "brainhackinga" (hakiranja mozga). Neki znanstvenici predlažu da se BCI podaci kodiraju i "zaključaju" u svojevrsnu crnu kutiju, a spomenuli su i pravo veta kako bi liječnici ili pacijent mogli zaustaviti svaki pokušaj zloupotrebe tehnologije s bilo koje strane.

No, i dalje vjeruju kako BCI tehnologija ima široku primjenu, te da će, bez sumnje, mijenjati živote na bolje.

Komentiraj, znaš da želiš!

Za komentiranje je potrebno prijaviti se. Nemaš korisnički račun? Registracija je brza i jednostavna, registriraj se i uključi se u raspravu.