Ένας 26χρονος άντρας που είχε παραλύσει και στα δύο πόδια περπάτησε για πρώτη φορά μετά από πέντε χρόνια με τη δύναμη της σκέψης.
Είναι η πρώτη περίπτωση τετραπληγικού που η καταγραφή της εγκεφαλικής του δραστηριότητας χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο μιας συσκευής μυϊκής τόνωση των κάτω άκρων.
Κάθε χρόνο, 250.000 έως 500.000 άνθρωποι σε όλο τον κόσμο υποφέρουν από τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού, που μπορεί να τους αφήσουν μερικώς ή πλήρως παράλυτους.
Πολλές κλινικές αποκατάστασης προσφέρουν ήδη μέσω συσκευών, τη λεγόμενη Λειτουργική Ηλεκτρική Διέγερση (ΛΗΔ), που ενεργοποιεί τα νεύρα και τους μυς των ποδιών με το πάτημα ενός κουμπιού. Αλλά για άτομα με παράλυση και στο άνω μέρους του σώματος δεν είναι αποτελεσματική η ΛΗΔ. Το νέο σύστημα παρακάμπτει το κουμπί και ο έλεγχος επιστρέφει στον εγκέφαλο.
“Θέλουμε να αποκατασταθεί η σύνδεση μεταξύ του εγκεφάλου και των μυών των ποδιών, να επαναφέρει τη λειτουργία που κάποτε ήταν ενεργή,” λέει ο Zoran Nenadic συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο Irvine της Καλιφόρνια. Για να το επιτύχουν αυτό, ο Nenadic και οι συνεργάτες του συνδύασαν ένα σύστημα ΛΗΔ με μια διεπαφή υπολογιστή-εγκεφάλου.
Η ομάδα ανέπτυξε ένα ειδικό ηλεκτρόδιο που ανιχνεύει τα εγκεφαλικά κύματα που δημιουργούνται όταν ένα άτομο σκέφτεται ότι περπατά ή στέκεται όρθιο. Προσάρμοσαν το ηλεκτρόδιο για να λαμβάνει τα σήματα του εγκεφάλου από τον εθελοντή τους – έναν 26χρονο άντρα, ο οποίος είχε ελάχιστη αίσθηση του σώματός του από τους ώμους και κάτω τα πέντε τελευταία χρόνια.
Η εκπαίδευση
Η ομάδα δημιούργησε έναν αλγόριθμο για να μεταφράσει τα δύο μοτίβα της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε σήματα που θα άλλαζαν μια συσκευή ΛΗΔ που τοποθετήθηκε στα πόδια του άνδρα. Πριν δοκιμάσουν τη συσκευή, η ομάδα εκπαιδεύει τον εθελοντή να χρησιμοποιεί τη συσκευή σε εικονική πραγματικότητα. Κατά την έναρξη της κατάρτισης, ο 26χρονος έλεγχε αν η συσκευή ήταν ή απενεργοποίηση με τη σκέψη του. Καθ ‘όλη τη διάρκεια της περιόδου κατάρτισης, ο άνδρας έκανε σωματικές ασκήσεις για να ενισχύσει τους μυς των ποδιών του.
Όταν η ομάδα αισθάνθηκε ότι ο άντρας ήταν έτοιμος, του έμαθε να περπατάει ξανά. “Περπάτησε 1,8 μέτρα, σταμάτησε για 30 δευτερόλεπτα και συνέχισε για 3,6 μέτρα”, λέει ο Nenadic.
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ο άντρας υποστηριζόταν από υμάντες για την περίπτωση πτώσης, αν και δε συνέβη κάτι τέτοιο, όπως συμπληρώνει ο Nenadic.
Μετά την πρώτη αυτή επιτυχημένη προσπάθεια, η ομάδα αναπτύσσει τώρα μια πιο επεμβατική και εξελιγμένη έκδοση της συσκευής.
