AI-tehnoloogia taastab halvatud mehele liikuvuse ja tundlikkuse

Ajuimplantaatide, tehisintellekti ja elektrilise stimulatsiooni kombinatsioon, mille on välja töötanud teadlaste, inseneride ja kirurgide meeskond taastatud alajäsemete halvatusega inimese käte liigutused ja tundlikkus. Loodavad loojad, et see topeltnärvi ümbersõidutehnoloogia aitab tulevikus teisi liikumishäirete või halvatuse all kannatavaid inimesi.

Patsient oli ameeriklane Keith Thomas, kes vigastas 2020. aastal pärast ebaõnnestunud basseinihüpet oma 4. ja 5. kaelalüli. Selle tõttu oli tema keha rinnast allapoole halvatud, kuid tänu eksperimentaalsele ravile sai ta esimest korda kolme aasta jooksul tunda õde käest kinni hoidmas.

Selle saavutamiseks kasutasid teadlased Thomase aju kaardi loomiseks funktsionaalset magnetresonantstomograafiat (fMRI). See võimaldas määrata käte liikumise ja käe puudutustunde eest vastutavad tsoonid. Sellele järgnes 15-tunnine avatud ajuoperatsioon, mille käigus paigaldati implantaadid. Selle aja jooksul oli patsient teadvusel ja vastas arstide küsimustele, et aidata leida õigeid kohti elektroodide paigutamiseks.

Selle tulemusena paigaldasid kirurgid liikumise eest vastutavasse tsooni kaks elektroodi ning peopesa ja sõrmede tundlikkuse eest vastutavatesse tsoonidesse kolm. Järgmine samm oli mikrokiipide seadistamine, et Thomas saaks neid juhtida. Selleks ühendati kaks patsiendi peas olevat plokki arvutiga ja treeniti närvivõrku Thomase mõtteid tõlgendama ja tegudeks tõlkima.

Nüüd, kui Thomas mõtleb käe rusikasse pigistamisele, dešifreerivad tema aju elektrilised signaalid arvuti ja saadab vajalikud signaalid mitteinvasiivsetele plaastritele, mis asuvad nahal selgroo ja lihaste kohal küünarvarre. See sunnib kätt tegema soovitud liigutust.

Tehnoloogia tulevik

Märgitakse, et see on esimene kord, kui aju, keha ja selgroog ühendatakse elektriliselt, et taastada halvatud inimese liikumine ja tundlikkus.

Varem kasutati üht neuraalset möödaviigu meetodit, mis osutus samuti tõhusaks. Selle teostamiseks siirdatakse ajju üks või mitu mikrokiipi ning seejärel jäetakse vigastatud seljaaju täielikult mööda, aktiveerides koheselt sihtlihased. Sel juhul saab patsient aga liikuda vaid arvutiga ühendatuna ja sageli vaid laboritingimustes: tavaellu naasmisest polnud juttugi.

Topeltnärvi möödaviigu tehnoloogia on arenenum. Teadlased usuvad, et see sunnib aju, keha ja seljaaju looma uusi ühendusi, möödudes kahjustatud ala, et patsient saaks lõpuks kaotatud funktsioonid tagasi ning saaks liikuda ja tunda end ilma ühenduseta arvuti.

Alates testimise algusest on Thomase käe tugevus kahekordistunud ning tunne on hakanud tagasi tulema tema küünarvartele ja randmetele isegi siis, kui see pole süsteemiga ühendatud. See annab lootust, et tulevikus saab ta ilma kõrvalise abita käsi liigutada ja puudutust tunda.