Implantul cerebral care permite pacienților complet paralizați să comunice

Mar 24, 2022 | Cercetare, Stiri

În 2020, dr. Ujwal Chaudhary, un inginer biomedical la Universitatea din Tübingen și Centrul Wyss pentru Bio și Neuroinginerie din Geneva, a urmărit uimit computerul în momentul în care i-a arătat rezultatele unui experiment la care petrecuse ani de zile. Un bărbat paralizat se afla în laborator, cu capul conectat printr-un cablu la un computer, iar o voce sintetică a pronunțat literele în limba germană: “E, A, D …”.

Pacientul a fost diagnosticat cu câțiva ani în urmă cu scleroză laterală amiotrofică, ceea ce duce la degenerarea progresivă a celulelor creierului implicate în mișcare. Bărbatul își pierduse capacitatea de a-și mișca chiar și globii oculari și era complet incapabil să comunice.

Prin experimentul doctorului Chaudhary, bărbatul învățase să aleagă – imaginându-și că își mișcă ochii – litere individuale din fluxul constant pe care computerul le-a rostit cu voce tare.

„Nu îmi venea să cred că acest lucru este posibil”, și-a amintit dr. Chaudhary, care este acum director general la ALS Voice gGmbH, o companie de neurobiotehnologie cu sediul în Germania.

Studiul, publicat în Nature Communications, oferă primul exemplu al unui pacient într-o stare complet blocată care comunică cu lumea exterioară, a declarat Niels Birbaumer, liderul studiului.

Rezultatele sunt promițătoare pentru pacienții aflați în situații similare care nu au capacitatea de a comunica.

În ultimii ani, o metodă nouă se află în centrul atenției: tehnologiile de interfață creier-calculator, care urmăresc să traducă semnalele creierului unei persoane în comenzi. Rezultatele au fost mixte, dar convingătoare: pacienți care își pot mișca membrele protetice folosind doar gândurile, iar cei cu accidente vasculare cerebrale, scleroză multiplă și alte afecțiuni au reușit să comunice din nou cu cei dragi.

În 2017, înainte de a fi paralizat total, pacientul a folosit mișcările oculare pentru a comunica cu familia sa. Anticipând că va pierde în curând chiar și această abilitate, familia a cerut un sistem alternativ de comunicare și i-a abordat pe dr. Chaudhary și pe dr. Birbaumer.

Cu aprobarea bărbatului, dr. Jens Lehmberg, neurochirurg, a implantat în creierul bărbatului doi electrozi minusculi în regiunile care sunt implicate în controlul mișcării. Apoi, timp de două luni, bărbatului i s-a cerut să-și imagineze cum își mișcă mâinile, brațele și limba pentru a vedea dacă acestea ar genera un semnal clar al creierului. Dar la acel moment nu a fost remarcat nici un rezultat pozitiv.

Dr. Birbaumer a sugerat apoi utilizarea neurofeedback-ului auditiv, o tehnică neobișnuită prin care pacienții sunt antrenați să-și manipuleze activ propria activitate cerebrală. Bărbatul i s-a prezentat mai întâi o notă – înaltă sau scăzută, care corespunde cu „da” sau „nu”. Acesta a fost „tonul său țintă” – nota pe care trebuia să o potrivească.

Ulterior i s-a cântat o a doua notă, care se raporta la activitatea creierului pe care electrozii implantați o detectaseră. Concentrându-se și imaginându-și că își mișcă ochii, pentru a-și stimula activitatea creierului, a reușit să schimbe tonul celei de-a doua note pentru a se potrivi cu prima. Această abordare a avut rezultate imediate.

Poate cea mai mare preocupare este timpul. Au trecut trei ani de când implanturile au fost introduse pentru prima dată în creierul pacientului. De atunci, răspunsurile sale au devenit semnificativ mai lente, mai puțin fiabile și adesea imposibil de descifrat, a spus dr. Jonas Zimmermann, neurolog la Centrul Wyss și autor al studiului, care are acum grijă de pacient la Centrul Wyss.

Cauza acestui declin este neclară, dar este posibil să provină de la problemele tehnice. De exemplu, electrozii se apropie de sfârșitul speranței de viață. Însă înlocuirea lor acum ar reprezenta o procedură riscantă”, a adăugat dr. Jonas Zimmermann.

În prezent, Dr. Zimmermann și colegii săi de la Centrul Wyss dezvoltă microelectrozi fără fir care sunt mai sigur de utilizat. Echipa explorează și alte tehnici neinvazive care s-au dovedit eficiente în studiile anterioare pe pacienți care nu sunt paralizați.

 

 

Sursă material https://www.nytimes.com.

Sursă imagine Wyss Center.