Dekoder zamiast uszkodzonego rdzenia?

Naukowcy opracowali urządzenie, dzięki któremu mózg sparaliżowanego człowieka może wydać polecenie automatycznemu ramieniu albo innej maszynie. Wynalazek rejestruje sygnały elektryczne emitowane przez neurony w mózgu i wykonuje żądane czynności. Naukowcy mają nadzieje, że w przyszłości przy pomocy podobnych urządzeń będzie można poruszać sparaliżowaną kończyną.

Nadzieja dla osób z uszkodzonym rdzeniem

Naukowcy od lat pracują nad urządzeniami sterowanymi za pomocą sygnałów z ludzkiego mózgu. Celem prof. Maryam Shanechi z Uniwersytetu Cornella i prof. Zivea Williamsa, neurochirurgia z Uniwersytetu Harvarda było ulepszenie tych urządzeń. Dokładniej sprawienia, aby dzięki ich pomocy neurony były w stanie przetransmitować sygnał z mózgu do porażonej kończyny. Osoby z uszkodzonym rdzeniem mogłyby wtedy poruszać kończynami wyłącznie przy pomocy myśli.

Kiedy wyobrażamy sobie ruch naszego ciała w mózgu aktywują się tak zwane neurony motoryczne. Neurony te aktywują się nadal po przerwaniu rdzenia kręgowego, czyli połączenie pomiędzy neuronami a mięśniami, którymi chcemy poruszyć. Jeśli za pomocą czujników uda się wyłapać impulsy produkowane przez neurony, to zamiast rdzenia może przechwycić je specjalnie skonstruowane urządzenie, które w zastępstwie rdzenia, mógłby przekazywać sygnały do sztucznej lub prawdziwej kończyny.

Jak ma działać proteza korowo-rdzeniowa?

W artykule, który ukazał się w czasopiśmie "Nature Communications" prof. Shanechi, prof. Williams i ich współpracownicy opisują to, jako „protezę korowo-rdzeniową”.

Naukowcy opracowali już prototyp tego urządzenia. O ile połączenie miedzy rdzeniem kręgowym a mózgiem działa bez problemu, to problemem jest „zachęcenie” rdzenia do przekazywania sygnałów do mięśni. Naukowcy skupili się, więc na dekoderze, czyli tej części urządzenia, która ma ułatwiać przetwarzanie impulsów wygenerowanych przez mózg. To rozwiązanie zadziałało w przypadku zwierząt. W przypadku człowieka udało się na razie skomunikować urządzenie z komputerem, który symulował wykonywanie ruchów.

Jeśli dalsze prace się powiodą, interfejs pomiędzy mózgiem a maszyną może umożliwić pacjentom wykonywanie złożonych ruchów przy pomocy sztucznych lub własnych kończyn.