Paralyzovaná zenská mysl rídí robotickou ruku

Paralyzovaná zena dokázala pomocí svých myslenek ovládat robotickou protézu.
Tato zena, která se potýká s tetraplegií, získala úroven pohybu a kontroly s rukama srovnatelnou s lidmi bez jakéhokoli poskození.
Výzkum pochází od týmu odborníku na univerzite v Pittsburghu a byl zverejnen online v roce 2005 Lancet.
Az dosud nebyl pacient s tímto typem protézy v této míre nikdy ovládán a pohybován. Proto tato zpráva symbolizuje hlavní prulom ve vývoji robotických protetických koncetin rízených myslí.
V letosním únoru tento tým implantoval do levé motorické kury pacientu dve mikroelektrodová pole (mikroelektronický nástroj, který pripevnuje mozkové bunky k elektronickým obvodum). Úcastníkem byla zena ve veku 52 let, která trpela diagnózou spinocerebelární degenerace trináct let pred studiem.
Spinocerebelární degenerace je vzácné zdedené onemocnení, pri kterém struktury v cástech mozku a míchy, které jsou zodpovedné za koordinaci a pohyb svalu, degenerují a casem ztrácejí funkci.
Pacientka pozorovaná v této studii se vsak nyní povazuje za tetralpegickou - paralyzovanou z krku a dolu - v dusledku progrese onemocnení. Nemuze tedy sama sebe pohybovat rukama nebo nohama.
Vedci spojili pole elektrod v motorické kure zeny s robotickou rukou a podle vedcu, pohyb kloubu a zápestí byl podobný lidské ruce.
Aby pomohla pacientovi naucit se pouzívat prístroj, zúcastnila se tréninku po dobu 14 týdnu. Druhý den jejího vzdelávání, pouhých 14 dní po implantaci, dokázala pacientka bez vlastní pocítace presunout prothetickou ruku sama.
Profesor Andrew Schwartz, hlavní autor studie, vysvetlil:

"Pri vývoji mozku-rízené protetiky, jeden z nejvetsích problému byl vzdy jak prekládat mozkové signály, které ukazují pohyb koncetiny do pocítacových signálu, které mohou spolehlive a presne rídit robotickou protézu.
Vetsina mozku rízených prosthetik to dosáhla algoritmem, který zahrnuje práci pres slozitou "knihovnu" pocítac-mozkových spojení. Pouzili jsme vsak zcela jiný prístup, a to pomocí pocítacového algoritmu zalozeného na modelu, který úzce napodobuje zpusob, jakým neposkozený mozok ovládá pohyb koncetiny. Výsledkem je protetická ruka, která muze být presunuta mnohem presneji a naturalisticky nez predchozí snahy. "

Zena se úcastnila rozsáhlého tréninku a testovacího programu, který trval více nez 3 mesíce. Experti doufali, ze do konce svého programu bude schopna dokoncit úkoly, které prokazují, ze dokáze kontrolovat protézu nad sedmi stupni volnosti (trojrozmerný preklad, trojrozmerná orientace, jednorozmerné uchopení).
S pomocí svého tréninku, pacient dokázal dokoncit vsechny úkoly s úspesností 91,6% a dokoncila úkoly o 30 sekund rychleji nez ona na zacátku studie.
Aby bylo mozné potvrdit, ze zlepsení zeny bylo klinicky významné, poprvé pouzil standardní testy, známé jako testy ramen akcního výzkumu (ARAT), které se obvykle pouzívají k hodnocení funkce koncetin poté, co lidé trpí mrtvicí nebo jinými paralyzujícími událostmi .
Vedci dodali, ze dalsí kroky k lepsímu protestu by mely zahrnovat senzorické prvky (napríklad pomuze cloveku rozlisovat mezi horkou a chladnou nebo hladkou a hrubou) a zahrnout bezdrátovou technologii (eliminuje nutnost drátu, které spojují pacientovu hlava a jejich protéza).

Profesor Grégoire Courtine ze Svýcarského federálního technologického institutu Lausanne (EPFL) napsal:

"Toto bioinvazivní rozhraní mezi mozkem a strojem je pozoruhodným technologickým a biomedicínským úspechem. Ackoli je spousta úkolu pred sebou, tyto systémy se rychle priblizují k cíli klinického plnení." Spolecným úsilím a tím, ze se optimálne kombinuje ruzné dostupné strategie , tyto druhy protetiky se mohou brzy stát revolucními modely lécby senzorimotorické paralýzy. "

Podobná zpráva, která byla zverejnena minulý rok, popisuje, jak dospelý pacient, který byl paralyzován v dusledku poskození míchy pri motorické nehode, byl schopen pouzívat mozkové pocítacové rozhraní k pohybu protetické ruky, a to pouze s pouzitím jeho myslenek.
Napsal Sarah Glynn