Με τη δύναμη της σκέψης μαϊμούδες ελέγχουν τα εικονικά χέρια τους

Ελπίδες μερικής αποκατάστασης της κινητικότητας των ασθενών με ολική ή μερική παράλυση άκρων δημιουργεί το επίτευγμα αμερικανών ερευνητών, οι οποίοι κατάφεραν να διδάξουν πειραματόζωα να ελέγχουν με την σκέψη τους τις κινήσεις εικονικών χεριών, μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή.

Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του επιστημονικού εντύπου Science Translational Medicine, οι ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ντιουκ, με επικεφαλής τον καθηγητή Νευροβιολογίας Μιγκουέλ Νικολέλις, ανέπτυξαν με τη χρήση ειδικού λογισμικού ψηφιακές αναπαραστάσεις (avatars) μαϊμούδων, τις οποίες στη συνέχεια εκπαίδευσαν να κινούν τα άνω άκρα τους στο εικονικό περιβάλλον, με τη δύναμη της σκέψης.

Για την επίτευξη αυτού, οι επιστήμονες είχαν εμφυτεύσει ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο των μαϊμούδων, τα οποία αναγνώριζαν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου και μετέφραζαν την σκέψη/πρόθεση για κίνηση, σε εντολές κίνησης του εικονικού χεριού.

Μάλιστα, οι ερευνητές κατέγραψαν μια σημαντική «πλαστικότητα» (προσαρμοστική αλλαγή) στους νευρώνες του εγκεφάλου των μαϊμούδων. Αυτό, κατά τους ερευνητές, πιθανώς δείχνει ότι οι εγκέφαλοι των πειραματόζωων ενσωμάτωσαν τα εικονικά «χέρια» τους στη «νοητική» εικόνα των πραγματικών σωμάτων τους.

Ο Μιγκουέλ Νικολέλις θα αξιοποιήσει τα νέα ευρήματα στο διεθνές ερευνητικό πρόγραμμα «Walk Again» (Περπατήστε Ξανά), που στοχεύει στην ανάπτυξη μιας νευροπροσθετικής συσκευής ελεγχόμενης πλήρως από τον εγκέφαλο των παράλυτων ανθρώπων. Η συσκευή στην ουσία θα είναι ένας εξωσκελετός, ο οποίος σχεδιάζεται να παρουσιαστεί για πρώτη φορά στη Βραζιλία, την πατρίδα του Δρ Νικολέλις, κατά την τελετή έναρξης του Παγκοσμίου Κυπέλλου Ποδοσφαίρου του 2014.

Αξίζει να σημειωθεί ότι, η ταυτόχρονη κίνηση δύο εικονικών χεριών είναι ένα καινοτόμο επίτευγμα στο πεδίο της ανάπτυξης διεπαφών μεταξύ βιολογικών όντων και μηχανών. Η έρευνα στον τομέα αυτό αποσκοπεί στη δημιουργία νευροπροσθετικών συσκευών ή ολόκληρων εξωσκελετών, ελεγχόμενων από τον εγκέφαλο, για ασθενείς με σοβαρής μορφής παράλυση.

Εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο υποφέρουν από κινητικές και αισθητηριακές δυσκολίες εξαιτίας τραυμάτων του νωτιαίου μυελού της σπονδυλικής στήλης. Διάφορες επιστημονικές ομάδες, με τη βοήθεια της τεχνολογίας, αναπτύσσουν νέα «εργαλεία» για την μερική αποκατάσταση της κινητικότητάς των ασθενών. Μία από τις πλέον καινοτομικές μεθόδους είναι η ανάπτυξη διεπαφών εγκεφάλου – υπολογιστή.

Μέχρι στιγμής, η τεχνολογία έχει επιτρέψει τον έλεγχο με το νου μόνο ενός προσθετικού άκρου, αλλά σύντομα θα υπάρξουν περαιτέρω βελτιώσεις. Βασικός στόχος είναι να καταστεί εφικτός ο εγκεφαλικός έλεγχος και των δύο προσθετικών άκρων, κάτι στο οποίο θα βοηθήσουν τα νέα επιτυχή πειράματα με τις μαϊμούδες, οι οποίες κατάφεραν να κινήσουν και τα δύο εικονικά χέρια τους.

health.in.gr,ΑΠΕ-ΜΠΕ