Bioniczne protezy, interfejsy mózg-maszyna – kalectwo nie będzie już tak straszne?

Do stworzenia Adama Jensena, głównego bohatera gry Deus Ex: HumanRevolution, jeszcze wiele brakuje. Już dziś jednak specjaliści odbioniki mogą pochwalić się interfejsami mózg-maszyna i protezami,które przywracają inwalidom szansę na w miarę normalne życie.

Jeszcze dwa lata temu za wielki sukces uznano sprzężeniekory motorycznej dotkniętej ataksją rdzeniowo-móżdżkową kobiety zrobotycznym ramieniem. Dzięki wpięciu w jej korę dwóch 96-pinowychelektrod, przesyłających sygnały nerwowe do komputera przekładającegoje na polecenia dla serwomotorów ramienia, chora, po kilku miesiącachćwiczeń, była w stanie pochwycić nim tabliczkę czekolady i sama sięnią nakarmić.

Teraz możemy zobaczyć, jak znaczący postęp osiągnięto w tejdziedzinie – i to mimo trudności w odwzorowaniu obszarów koryodpowiedzialnych za poszczególne funkcje motoryczne. W artykuleopublikowanym w grudniowym Journal of Neural Engineering pt.Ten-dimensional anthropomorphic arm control in a humanbrain−machine interface: difficulties, solutions, andlimitations, uczeni przedstawiają swoje osiągnięcia w dziedzinierozszerzania możliwości sztucznego ramienia.

Dzięki precyzyjniejszej kalibracji aktywności neuralnej zzamierzonymi ruchami i równomiernemu rozłożeniu sygnałów zewszystkich jednostek w dziesięciowymiarowej przestrzeni, zamiastograniczać je do oddzielnych od siebie translacji i orientacji wprzestrzeni czy ukształtowania dłoni, robotyczne ramię zbliżyło siędo naturalnego. Tam gdzie wcześniej możliwe było tylko prosteszczypcowe chwytanie, pojawiła się możliwość rozczapierzania palców,łączenia kciuka z palcem wskazującym, czy blokowania chwytu kciukiem.Łącznie robotyczna dłoń uzyskała dziesięć stopni swobody i znaczniewiększą sprawność operacyjną we wszystkich testach manualnych.

[yt=http://www.youtube.com/watch?v=lD-uQ3atLCY]

Inny zespół badaczy pochwalił się równie interesującymosiągnięciem. Mężczyzna, który utracił 40 lat temu oba ramiona wwyniku porażenia elektrycznością, przeszedł dobrze już opanowanąprocedurę regeneracji końcówek nerwowych, a następnie poddał siędziesięciodniowemu treningowi korzystania z elektromechanicznychprotez w systemie wirtualnej rzeczywistości. W tym czasie powstawałmodel komunikacji pomiędzy nerwami a mięśniami pacjenta, którywykorzystano do przełożenia impulsów na ruchy protez. Po ukończeniuzaś prac nad gniazdami montażowymi w torsie pacjenta, wstawiono w niedwie elektromechaniczne protezy ramion.

Efekt był zaskakujący – mężczyzna przyznał, że wkroczył doinnego świata. Swoimi sztucznymi rękoma był w stanie precyzyjnieprzesuwać obiekty. Zobaczcieto zresztą sami:

[yt=http://www.youtube.com/watch?v=9NOncx2jU0Q]

O dziwo, okazuje się, że największym utrudnieniem w badaniach nadbionicznymi kończynami są nie przeszkody natury neurologicznej,informatycznej czy robotycznej, lecz regulacje prawne. Do tej poryamerykańskie FDA nie zaakceptowało tych urządzeń (ze względu na obawyo możliwe zagrożenia dla zdrowia), a to przekłada się na niepewnośćinwestorów, nie wiedzących, czy trafią one kiedykolwiek do sprzedażyi czy będą refundowane przez ubezpieczalnie.

Z tego też powoduamerykańska firma Blackrock Microsystem, zajmująca się pracami nadwszczepialnymi w system nerwowy elektrodami, zamierza przenieść siędo Hanoweru – niemieckie regulacje mają być znacznie bardziejprzyjazne dla wynalazców zajmujących się tą dziedziną. Zwolennicyspiskowych teorii dziejów twierdzą jednak, że faktycznie to nietroska o zdrowie pacjentów przyświeca FDA, lecz obawa o kosztwyposażenia w nowe protezy tych wszystkich żołnierzy, którzypotracili swoje kończyny na wojnach prowadzonych przez USA w Iraku iAfganistanie.