Το εγκεφαλικό είναι ένα από τις κύριες αιτίες μακροχρόνιας αναπηρίας, με περίπου τα δύο τρίτα των επιζώντων να αντιμετωπίζουν σημαντικές αναπηρίες στα χέρια και τα χέρια τους. Ενώ ορισμένοι άνθρωποι ανακτούν τελικά αυτή τη λειτουργία, πολλοί ζουν με επίμονη παράλυση ή αδυναμία. Η Epia Neuro, μια νεοσύστατη εταιρεία από το Σαν Φρανσίσκο, θέλει να βοηθήσει περισσότερους ασθενείς με εγκεφαλικό να ανακτήσουν τη λειτουργία των χεριών με ένα εμφύτευμα εγκεφάλου και ένα μηχανοκίνητο γάντι.
Είναι μεταξύ ενός αυξανόμενου αριθμού εταιρειών που αναπτύσσουν διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή, συσκευές που διαβάζουν νευρικά σήματα από τον εγκέφαλο και τα μεταφράζουν σε συγκεκριμένες ενέργειες. Ο χώρος έχει δει μια τεράστια εισροή επενδύσεων τα τελευταία χρόνια, με το Neuralink του Elon Musk να συγκέντρωσε 500 εκατομμύρια δολάρια πέρυσι και το Merge Labs του Sam Altman να βγαίνει από το stealth τον Ιανουάριο με 252 εκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση.
Η Neuralink και άλλοι κατασκευάζουν συσκευές που δίνουν στα άτομα με σοβαρές κινητικές αναπηρίες τη δυνατότητα να ελέγχουν έναν υπολογιστή ή να μιλούν με ψηφιακή φωνή. Η τεχνολογία της Epia στοχεύει να βοηθήσει τους ανθρώπους να κινήσουν ξανά τα χέρια τους.
“Αυτοί οι ασθενείς έχουν πολύ αδύναμο κράτημα. Είναι ένα πολύ κοινό πρόβλημα”, λέει ο Michel Maharbiz, Διευθύνων Σύμβουλος της Epia και καθηγητής ηλεκτρολόγων μηχανικών και επιστήμης υπολογιστών στο UC Berkeley. «Αν μπορούσατε απλώς να τους δώσετε τη λαβή πίσω αξιόπιστα, θα άνοιγε ένας τεράστιος αριθμός πραγμάτων στην καθημερινή τους ζωή».
Οι βελτιώσεις στη λειτουργία των χεριών μπορεί να σημαίνουν τη διαφορά μεταξύ του να μπορείς να ντυθείς ή να τρως ανεξάρτητα και να βασίζεσαι στη συνεχή φροντίδα.
Το εμφύτευμα σε σχήμα δίσκου της Epia εισάγεται στο κρανίο και ανιχνεύει εγκεφαλικά σήματα που σχετίζονται με την πρόθεση ενός ατόμου να κινήσει το χέρι του. Το εμφύτευμα θα χρησιμοποιηθεί μαζί με ένα μηχανοκίνητο γάντι με υποβοήθηση λαβής που θα φορούν οι ασθενείς κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης ή στο σπίτι. Τα νευρωνικά σήματα μεταφράζονται από αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης και συνδυάζονται με δεδομένα από εξωτερικούς αισθητήρες στο γάντι για την πρόβλεψη και την ώθηση της κίνησης λαβής. Το σύστημα μαθαίνει να συσχετίζει ορισμένα εγκεφαλικά σήματα και δεδομένα συμφραζομένων με την επιθυμία ενός ατόμου να ανοίξει και να κλείσει το χέρι του.
Η συσκευή βασίζεται στην ιδέα της νευροπλαστικότητας, της ικανότητας του εγκεφάλου να αλλάζει και να δημιουργεί νέες συνδέσεις. Κατά τη διάρκεια ενός εγκεφαλικού, η ροή του αίματος σε μέρος του εγκεφάλου διακόπτεται, τα κύτταρα λιμοκτονούν με οξυγόνο και καταστρέφουν πολύτιμους ιστούς. Η βλάβη στην κινητική περιοχή του εγκεφάλου μπορεί να προκαλέσει παράλυση και μυϊκή αδυναμία. Όταν ένα άτομο με παράλυση προσπαθεί να κινηθεί, ο εγκέφαλός του εξακολουθεί να παράγει σήματα που σχετίζονται με την κίνηση, αλλά ο τραυματισμός σημαίνει ότι αυτά τα σήματα εμποδίζονται να φτάσουν στους μύες. Το εμφύτευμα της Epia συλλέγει νευρικά σήματα από ένα μη τραυματισμένο μέρος του εγκεφάλου, καθορίζει την πρόθεση κίνησης και μετατρέπει αυτήν την πρόθεση σε κίνηση του χεριού μέσω του γαντιού.
«Μπορούμε να εκπαιδεύσουμε το σύστημα να μαθαίνει την πρόθεση του χρήστη σε σχέση με τη λειτουργία που προσπαθούν να αντισταθμίσουν», λέει ο Maharbiz.
Η επαναλαμβανόμενη χρήση του συστήματος θα μπορούσε να ενισχύσει τις νευρικές οδούς που σχετίζονται με την κίνηση, μειώνοντας την εξάρτηση του ατόμου από το γάντι.
«Πολλές διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή επιτρέπουν σε ένα άτομο να πληκτρολογεί σε μια οθόνη υπολογιστή ή να κινεί ένα ρομποτικό χέρι για να επιτύχει μια εργασία», λέει ο David Lin, νευρολόγος εντατικής θεραπείας και διευθυντής της κλινικής Neuro-Recovery στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης που συμβουλεύει την εταιρεία. “Αυτό είναι διαφορετικό από μια λύση αποκατάστασης, όπου η χρήση αυτής της συσκευής από μόνη της οδηγεί σε πλαστικότητα του εγκεφάλου ή αλλαγή του εγκεφάλου και των συνδέσεων με το νωτιαίο μυελό, έτσι ώστε μόλις αφαιρέσετε το γάντι, η εγγενής λειτουργία του χεριού και του χεριού βελτιώνεται.”
Ένα από τα εμπόδια για τις διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή είναι η επεκτασιμότητα. Αυτές οι συσκευές θα πρέπει να είναι σχετικά εύκολες στην εμφύτευση με ελάχιστους κινδύνους για να θέλουν οι άνθρωποι να τις αποκτήσουν. Η Neuralink προσπαθεί να ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα αναπτύσσοντας ένα ρομπότ για να εισάγει το BCI του. Μια άλλη εταιρεία, η Synchron, έχει ένα εμφύτευμα που μοιάζει με stent που εισάγεται στο αιμοφόρο αγγείο αντί να απαιτείται χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο.
VIA: www.wired.com
