Για πρώτη φορά ασθενής κουνά τα δάχτυλα ρομποτικού χεριού με τη δύναμη της σκέψης

Ο ασθενής κατάφερε για πρώτη φορά να κινήσει τα δάχτυλα του τεχνητού χεριού του χωρίς να έχει προηγηθεί πρακτική εξάσκηση, όπως αναφέρει το επιστημονικό έντυπο Journal of Neural Engineering.

Ο ρομποτικός βραχίονας αναπτύχθηκε από γιατρούς και μηχανικούς της Ιατρικής Σχολής και του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου «Τζονς Χόπκινς» των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον καθηγητή Νευρολογίας Νάθαν Κρόουν. Αν και η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο, εκτιμάται ότι θα βοηθήσει ανθρώπους που έχουν χάσει τα χέρια τους λόγω τραυματισμού ή ασθένειας, να αποκτήσουν ξανά κάποιες δυνατότητες κίνησης.

«Πιστεύουμε πως είναι η πρώτη φορά που ένας άνθρωπος, χρησιμοποιώντας μια ελεγχόμενη από το νου προσθετική συσκευή, κίνησε αμέσως τα δάχτυλά του ανεξάρτητα το καθένα από τα άλλα. Πρόκειται για βήμα εξέλιξης σε σχέση με τα υπάρχοντα προσθετικά άκρα, στα οποία τα τεχνητά δάχτυλα κινούνται όλα μαζί ως μια ενιαία μονάδα, για να πιάσουν κάτι» υπογραμμίζει ο Δρ Κρόουν. 

Ο ερευνητής σημειώνει ωστόσο ότι ο άνδρας που πήρε μέρος στο πείραμα δεν είχε χάσει το χέρι του, αλλά νοσηλευόταν για κρίση επιληψίας και είχε προγραμματιστεί να υποβληθεί σε εγκεφαλική χαρτογράφηση, ώστε οι γιατροί να καθορίσουν την πηγή των κρίσεων. Η επιστημονική ομάδα εμφύτευσε χειρουργικά τα ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο του ασθενή για να βρουν την εστία των επιληπτικών κρίσεων, αλλά κατάφεραν να εντοπίσουν και συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου που κινούν το κάθε δάχτυλο των άνω και κάτω άκρων.

Στη συνέχεια ένας νευροχειρούργος εμφύτευσε με προσοχή μια αλληλουχία από 128 αισθητήρες (σε ορθογώνια στοίχιση) στην περιοχή του εγκεφάλου που έλεγχε την κίνηση του χεριού και των δαχτύλων. Κάθε αισθητήρας κάλυπτε ένα μικρό κυκλικό σημείο στον εγκέφαλο διαμέτρου ενός χιλιοστού του μέτρου. Μετά την ολοκλήρωση της εμφύτευσης, οι ερευνητές ζήτησαν από τον άνδρα να κουνήσει διαφορετικά δάχτυλα και παρατήρησαν ποιο τμήμα του εγκεφάλου ενεργοποιούνταν όταν οι αισθητήρες ανίχνευαν την νευρολογική δραστηριότητα από την κίνηση κάθε δαχτύλου.

Παρατήρησαν επίσης ποιο τμήμα του εγκεφάλου εμπλεκόταν στην αίσθηση της αφής. Στη συνέχεια φόρεσαν στον ασθενή ένα γάντι που δονούσε το κάθε ακροδάχτυλο και πάλι κατάφεραν να εντοπίσουν τις διαφορετικές περιοχές που ενεργοποιούνταν στον εγκέφαλο όταν ο άνδρας αισθανόταν τις δονήσεις στα δάχτυλά του.

Αφού συνέλεξαν όλα τα παραπάνω δεδομένα, οι ειδικοί προγραμμάτισαν το ρομποτικό βραχίονα έτσι ώστε κάθε φορά που ένα συγκεκριμένο τμήμα του ανθρώπινου εγκεφάλου ήταν ενεργό, το τεχνητό χέρι να κουνά το αντίστοιχο δάχτυλο. Στο επόμενο στάδιο συνέδεσαν τα ηλεκτρόδια με το τεχνητό άκρο και ζήτησαν από τον άνδρα να σκεφτεί ότι ήθελε να κινήσει κάθε φορά και διαφορετικό δάχτυλο. Λίγα λεπτά αφότου ο άνδρας σκέφτηκε ότι ήθελε να κουνήσει τα φυσικά του δάχτυλα, άρχισαν να κινούνται και τα τεχνητά. Η ακρίβεια στην κίνηση ήταν αρχικά 76% αλλά όταν οι ερευνητές μέτρησαν μαζί το μικρό δάχτυλο και το παράμεσο, τότε η ακρίβεια έφτασε και το 88%.

«Το τμήμα του εγκεφάλου που ελέγχει τα συγκεκριμένα δάχτυλα είναι κοινό γι’ αυτό και οι περισσότεροι άνθρωποι τα κινούν μαζί. Και γι’ αυτό παρατηρήσαμε αύξηση της ακρίβειας στα συγκεκριμένα δάχτυλα» εξηγεί ο Δρ Κρόουν. Παρά την ευκολία στην χρήση του νέου ρομποτικού βραχίονα, όπως αναφέρει το iopscience, ο ερευνητής σπεύδει να σημειώσει ότι θα χρειαστούν χρόνια πριν μπορέσει να μελετηθεί εκτενώς σε μια κλινική δοκιμή, ενώ και το κόστος δεν είναι αμελητέο.