Hodanje kontrolom misli nakon ozljede kralježnice

Četrdesetogodišnjak Gert-Jan pretrpio je ozljedu leđne moždine nakon biciklističke nesreće koja ga je ostavila paraliziranog. Zahvaljujući multidisciplinarnom timu neuroznanstvenika i neurokirurga iz više institucija pod vodstvom znanstvenika švicarskog EPFL-a, Gert-Jan je zahvaljujući takozvanom "digitalnom mostu", odnosno bežičnom sučelju između mozga i leđne moždine te mozak-računalo sučelja (BCI) koje pretvara misli u pokrete, povratio prirodnu kontrolu nad kretanjem svojih paraliziranih nogu, dopuštajući mu da stoji, hoda, pa čak i da se penje stepenicama, , kao što možete vidjeti u ovom videu.

Za uspostavljanje ovog digitalnog mosta potrebne su dvije vrste elektroničkih implantata. Neurokirurgija Jocelyne Bloch, koja je profesorica na CHUV, UNIL i EPFL, objašnjava: "Ugradili smo WIMAGINE uređaje iznad regije mozga koja je odgovorna za kontrolu pokreta nogu. Ovi uređaji koje je razvio CEA omogućuju dekodiranje električnih signala koju generira mozak kada razmišljamo o hodanju. Također smo postavili neurostimulator povezan s nizom elektroda iznad regije leđne moždine koja kontrolira kretanje nogu.

Guillaume Charvet, voditelj BCI programa u CEA-i, dodaje: "Zahvaljujući algoritmima temeljenim na adaptivnim metodama umjetne inteligencije, namjere pokreta dekodiraju se u stvarnom vremenu iz snimaka mozga." Te se namjere zatim pretvaraju u sekvence električne stimulacije leđne moždine, koje zatim aktiviraju mišiće nogu kako bi se postigao željeni pokret. Ovaj digitalni most radi bežično, omogućujući pacijentu da se samostalno kreće.

Rehabilitacija podržana digitalnim mostom omogućila je Gert-Janu da obnovi neurološke funkcije koje je izgubio nakon nesreće. Istraživači su uspjeli kvantificirati izvanredna poboljšanja u njegovim osjetilnim percepcijama i motoričkim vještinama, čak i kad je digitalni most bio isključen. Ovaj digitalni popravak leđne moždine sugerira da su se razvile nove živčane veze.

U ovoj je fazi digitalni most testiran samo na jednoj osobi. Jocelyne Bloch i Grégoire Courtine objašnjavaju da bi se u budućnosti mogla upotrijebiti usporediva strategija za vraćanje funkcija ruke i šake.

Dodaju da bi se digitalni most mogao primijeniti i na druge kliničke indikacije, poput paralize uslijed moždanog udara. Tvrtka ONWARD Medical, zajedno s CEA i EPFL, dobila je potporu Europske komisije preko svog Europskog vijeća za inovacije (EIC) za razvoj komercijalne verzije digitalnog mosta, s ciljem da tehnologija postane dostupna širom svijeta.

Znanstveni rad objavljen u časopisu Nature možete pronaći na ovoj poveznici.