Κίνησαν ρομποτικό βραχίονα με τη σκέψη τους...

Δύο τετραπληγικοί άνθρωποι, παράλυτοι από το λαιμό και κάτω, μία γυναίκα και ένας άνδρας, που δεν μπορούν να κινήσουν καθόλου τα άκρα τους, κατάφεραν, με τη σκέψη τους και μόνο, να κινήσουν ένα ρομποτικό βραχίονα και, με τη βοήθειά του, να πιάσουν διάφορα αντικείμενα, ακόμα και να πιούν καφέ.

Το επίτευγμα, που κατέστη εφικτό για πρώτη φορά και είναι προϊόν της εργασίας Αμερικανών ερευνητών, δημιουργεί ελπίδες ότι, χάρη στη νέα τεχνολογία, στο μέλλον οι παράλυτοι θα αποκτήσουν αυξημένες δυνατότητες αυτοεξυπηρέτησης. 

Όμως θα χρειαστούν ακόμα αρκετά χρόνια εωσότου η ελπιδοφόρα τεχνική αξιοποιηθεί ευρέως.

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον νευροεπιστήμονα καθηγητή Τζον Ντόναχιου, διευθυντή του Ινστιτούτου για τις Επιστήμες του Εγκεφάλου του πανεπιστημίου Μπράουν των ΗΠΑ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature" και παράλληλα έδωσαν στη δημοσιότητα τα σχετικά βίντεο.

Οι δύο ασθενείς, η 58χρονη Κάθι και ο 66χρονος Μπομπ, είχαν υποστεί σοβαρή εγκεφαλική βλάβη μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, με συνέπεια να μείνουν παράλυτοι από τετραπληγία και ανίκανοι πια να μιλήσουν. 

Οι νευροχειρούργοι εμφύτευσαν μία διάταξη 96 μικροσκοπικών ηλεκτροδίων, με συνολικό μέγεθος όσο μια παιδική ασπιρίνη, στον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου των δύο παράλυτων εθελοντών, για να καταγράφουν τα νευρωνικά σήματα που αφορούσαν την πρόθεση (σκέψη) των δύο ασθενών να κινηθούν.



Στη συνέχεια, ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής αποκωδικοποιεί μέσω ειδικών αλγόριθμων αυτά τα σήματα από τα εγκεφαλικά κύτταρα και τα μετατρέπει σε ψηφιακές εντολές, τις οποίες μπορεί να καταλάβει ένα ρομπότ, ώστε να εκτελέσει την αντίστοιχη κίνηση. 

Όσο πιο πολύπλοκη είναι η ζητούμενη κίνηση στο χώρο, τόσο πιο δύσκολη είναι η αποκωδικοποίηση της σκέψης του ασθενούς και η μετατροπή της σε ηλεκτρονική εντολή για το ρομπότ.

Η Κάθι, που είχε πάθει σοβαρό εγκεφαλικό πριν από 15 χρόνια, χρησιμοποίησε ένα ρομποτικό βραχίονα που βρισκόταν δίπλα της και με τη σκέψη της τον καθοδήγησε να πιάσει ένα θερμός με καφέ και να το φέρει ως τα χείλη της, όπου πλέον μπόρεσε να πιει τον καφέ με ένα καλαμάκι. 

Ήταν η πρώτη φορά μετά από 15 χρόνια που μπόρεσε να πιει και γενικότερα να κάνει κάτι μόνη της.

Τόσο η Κάθι όσο και ο Μπομπ δεν είχαν πάντα επιτυχία στις προσπάθειές τους. Το ποσοστό επιτυχίας στον έλεγχο του ρομποτικού βραχίονα ποίκιλε από 21% (μία στις πέντε φορές) έως 62% (δύο στις τρεις φορές), ανάλογα και με το είδος του βραχίονα που χρησιμοποιούσαν οι ερευνητές (έναν που χρησιμοποιεί ο αμερικανικός στρατός και έναν γερμανικό). 

Η Κάθι π.χ. μπόρεσε να πιει καφέ τέσσερις από τις έξι φορές που προσπάθησε.



Το επίτευγμα εντάσσεται στο πλαίσιο μιας ευρύτερης κλινικής δοκιμής με την ονομασία BrainGate2. Οι ίδιοι ερευνητές πριν από έξι χρόνια είχαν παρουσιάσει την περίπτωση δύο άλλων ασθενών, οι οποίοι κατάφεραν να κινήσουν ένα κέρσορα σε μία οθόνη υπολογιστή μόνο με τις σκέψεις τους.

Οι επιστήμονες αισιοδοξούν ότι οι εδώ και χρόνια παράλυτοι ,λόγω βλάβης στον εγκέφαλο ή την σπονδυλική στήλη, στο μέλλον θα βοηθηθούν να επικοινωνούν και να εκτελούν διάφορες εργασίες μόνοι τους. Όπως όμως παραδέχτηκε ο Ντόναχιου, «οι κινήσεις προς το παρόν είναι πολύ αργές και ανακριβείς. Πρέπει να βελτιώσουμε τους αλγόριθμους αποκωδικοποίησης».

Πάντως η όλη τεχνική φαίνεται ασφαλής, καθώς έως τώρα επτά παράλυτοι άνθρωποι έχουν δεχτεί εγκεφαλικά εμφυτεύματα στο πλαίσιο του προγράμματος BrainGate2 και κανένας δεν έχει εμφανίσει κάποια σοβαρή παρενέργεια.

Το επόμενο βήμα θα είναι η απαλλαγή των ασθενών από τα σύρματα (ηλεκτρόδια) στον εγκέφαλό τους και ήδη αναπτύσσεται ένα ασύρματο σύστημα. 

Σε απώτερο στάδιο, ο φιλόδοξος στόχος των επιστημόνων είναι να απαλλάξουν τους παράλυτους και από τον ρομποτικό βραχίονα, ώστε τα αποκωδικοποιημένα σήματα από τον εγκέφαλο των ασθενών να πηγαίνουν απευθείας στους δικούς τους μυς, ώστε να ενεργοποιηθούν ξανά, ή έστω ο ασθενής να είναι σε θέση να ελέγχει τα δικά του προσθετικά άκρα.