Deze week hebben onderzoekers van Case Western Reserve University en het Cleveland Functional Electrical Stimulation Center een hersenimplantaatsysteem onthuld waarmee een verlamde man met alleen zijn gedachten zijn arm en hand kan bewegen, meldt Julie Steenhuysen bij Reuters.
Deze hersen-computerinterface liet de 56-jarige Bill Kochevar, die bij een fietsongeluk door zijn schouders naar beneden was verlamd, zijn eigen arm bewegen en zichzelf zelfs voeden - iets dat hij acht jaar niet heeft kunnen doen.
“Ik dacht erover om mijn arm te bewegen en ik kon hem bewegen. Ik heb een krakeling gegeten, ik heb water gedronken, "zegt Kochevar in een video-persbericht." Het is best cool. Je kunt de eerste in de wereld zijn die het doet. Nu kunnen we de wereld vertellen dat het mogelijk is om de hersenen opnieuw te verbinden en laat de arm weer bewegen. '
Zoals Jon Hamilton bij NPR uitlegt, maakt een dwarslaesie het vaak onmogelijk voor signalen van de hersenen om spieren in het lichaam te bereiken. Het nieuwe systeem, BrainGate2 genaamd, omzeilt dat probleem. De onderzoekers publiceerden hun resultaten deze week in The Lancet.
De onderzoekers implanteerden twee sensoren op het oppervlak van de motorcortex van Kochevar, elk ongeveer de grootte van een kleine pil met 96 elektroden, meldt Steenhuysen. Die sensoren controleren de neurale activiteit in de hersenen en sturen de signalen naar een computer. "We hebben een algoritme dat soort neurale signalen omzet in de bewegingen die hij van plan was te maken, " vertelt Robert Kirsch, een professor in biomedische technologie aan Case Western en co-auteur van het papier, Hamilton.
Nog eens 36 elektroden geïmplanteerd in Kochevar's spieren relais zijn gedachten aan zijn arm. Hamilton meldt dat het systeem Kochevar in staat stelt om zijn arm uit te strekken en objecten vast te pakken. Hij heeft zelfs ontdekt hoe hij aan zijn neus kan krabben met behulp van een geestgestuurde armondersteuning.
Maar het leren gebruiken van het apparaat was niet eenvoudig. Volgens een persbericht werkte het team 45 weken met Kochevar en gebruikte het de elektroden om zijn geatrofieerde spieren te stimuleren en te versterken. Kochevar oefende ook zijn bewegingen uit met het computeralgoritme om zijn hersengolfpatronen te leren.
De huidige versie van het systeem wordt beschouwd als een proof of concept en gaat niet verder dan het onderzoekslaboratorium. "Ik denk dat wat we hebben gedaan, is aangetoond dat we dit allemaal samen kunnen brengen en het is haalbaar", vertelt Kirsch aan Hamilton. "We kunnen signalen uit zijn hersenen opnemen, bepalen wat hij probeert te doen en dat laten gebeuren. ”
Maar de onderzoekers zeggen in het persbericht dat ze hopen dat het project in de nabije toekomst zal leiden tot een functioneel model. Verbeteringen die ze hopen toe te voegen, zijn onder andere draadloze hersenimplantaten en stimulatie om precisie toe te voegen aan de bewegingen.
"We hebben eigenlijk alles in handen wat we nodig hebben", vertelt hoofdauteur Abidemi Bolu Ajiboye aan Susan Scutti van CNN. "Er zijn geen belangrijke nieuwe ontdekkingen die we voor het systeem moeten doen."
Niet iedereen is zo optimistisch dat het systeem klaar is voor prime time. Universitair hoofddocent aan de University of Washington in Seattle, Steve I. Perlmutter schreef in een commentaar naast de studie dat hoewel het werk "baanbrekend is", het "lang niet klaar is voor gebruik buiten het laboratorium."
Hij vertelt Scutti dat de bewegingen van Kochevar "langzaam en ruw" waren en dat directe stimulatie van spieren waarschijnlijk niet de weg is. Hij gelooft dat uitzoeken hoe het ruggenmerg of de zenuwen te stimuleren de voorkeur heeft.
Toch markeert het werk een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van protheses die op een dag verlamde mensen meer controle over hun wereld kunnen geven.
