Ukuzaji wa vifaa vya "kudhibitiwa na akili" vya bioniki vilihamisha hatua nyingine karibu leo ​​na uchapishaji wa a Karatasi ya Baiolojia ya Maumbile akielezea jinsi fimbo ndogo, 3cm ya muda mrefu iliyo na electrodes za 12 inaweza siku moja kusaidia watu wanaoishi na jeraha la uti wa mgongo kutembea na nguvu ya mawazo.

Kifaa hicho, kinachoitwa "stentrode", kimeingizwa ndani ya mshipa ulio ndani ya shingo na kusukuma mshipa mpaka ifike kwenye ubongo wa ubongo, ambao unawajibika kwa shughuli za misuli.

Nimekuwa sehemu ya timu ya mtu wa 39 inayoendeleza na kupima kifaa, na sasa tunapanga majaribio ya kliniki mwaka ujao huko Victoria.

Jinsi gani kazi?

Msimamo wa stentrode, kando ya kortini ya motor, inaruhusu kupokea ishara za neural zinazoanzisha harakati. Inatuma ishara hizo chini chini za 12 kwenye interface ya kompyuta.

Chuo Kikuu cha Melbourne. chanzo

Hapa, ishara zinatafsiriwa kuwa habari ambayo inaweza kudanganya chochote kutoka kwa kiungo cha uchi cha bioniki hadi kwenye chombo kamili cha mwili, mifupa ya nje ya kigeuzi.

Kazi huunda kwenye utafiti uliopita, ambao katika 2002 ulipata nyani anaweza kusonga mshale wa kompyuta na nguvu ya mawazo. Hii ilionyesha kuwa ni nadharia ya kudhibiti kudhibiti kiungo cha bioniki kwa kutumia fikira peke yake.

Ifuatayo, watafiti walitumia vifaa vya elektroni, kama vile Safu ya umeme ya Utah, na tukawahamisha kwa nguvu chini ya fuvu ndani ya gamba la binadamu. Vifaa hivi vilitoa matokeo ya kushangaza, pamoja na uwezo wa wagonjwa waliopooza kufanya kiungo cha bionic cha mbali, kimejitenga kabisa na mwili, na kuchukua kahawa. Vifaa hivi bado vinatengenezwa na kampuni inayoitwa BrainGate.

Walakini, kuingizwa kwa vifaa hivi kunahitaji upasuaji mkubwa wa ubongo ambao hubeba hatari za kuambukizwa, na kukataliwa kwa kinga. Safu zilizowekwa kwa elektroni pia zinaweza kusababisha uvimbe wa ubongo na kuharibika kwa ubora wa ishara zaidi ya miezi sita hadi mwaka.

Stentrode inakusudia kushinda shida hizi. Kwa kukaa ndani ya mishipa ya ubongo, stentrode huingizwa ndani ya ukuta wa chombo, ukililinda kutoka kwa seli za kinga za ubongo. Uchunguzi wetu wa preclinical unaonyesha kuwa ubongo unaashiria ishara ya kuokota inakuwa safi na nguvu kwa wakati wakati uingizwaji wa chombo cha damu unafanyika.

Hatua inayofuata: kuingiza wagonjwa

Wagonjwa wa kwanza kupokea uingizaji wa stentrode watakuwa watu ambao wameumia jeraha la mgongo na kuishia na quadriplegia.

Kabla ya kupokea kuingiza, wagonjwa watapata skanning ya kazi ya MRI. Wataulizwa kufikiria kusonga mkono wao kushoto na kulia, juu na chini, na kufikiria kusogeza mkono wao kuelekea malengo kwenye skrini ya kompyuta.

Hii itatoa ramani halisi ya gombo kuu la upasuaji ambao wataalam wa upasuaji wanaweza kulenga wakati wa upasuaji wa uingizwaji wa stentrode, kuhakikisha kifaa kinazidi eneo linalofaa la gamba la gari.

Halafu akili ya mgonjwa mwenyewe itaanza dhana ya kujifunza, sawa na kujifunza kucheza chombo, au ustadi mpya wa gari. Neurons kwenye kortini ya moto itawaka moto kufuatia wazo la mgonjwa, ambalo litatafsiriwa kuwa harakati za mshale, kiungo cha bioniki, au mfupa wa mifupa.

Hapo mwanzoni harakati hizo zitakuwa ngumu, zisizoruhusiwa na kutoa matokeo sahihi. Lakini kupitia mchakato wa jaribio na makosa, mali ya ubongo ya ubongo itairuhusu kuboresha shughuli za neural, mwishowe ikiruhusu shughuli zilizoratibiwa kama vile kunywa kahawa, au kutembea kwa msaada wa exoskeleton.

Matumizi mengine yanayowezekana

Mfumo wa mishipa uliotawi sana wa ubongo inamaanisha kuwa stentrode inaweza kuwekwa kwenye vyombo vingine kutibu magonjwa anuwai.

Inayo uwezo wa kutabiri mshtuko wa kifafa, kwa mfano, ikiwa imewekwa katika mkoa wa ubongo ambao hutoa mshtuko. Shughuli ya neural ya ubongo inabadilika kwa njia za kutabirika kabla ya kuanza kwa mshtuko. Stentrode inaweza kuchukua ishara hizi za onyo la kumwambia, kumuonya mgonjwa kuacha shughuli zozote zitakazowaweka au wengine katika hatari, kama vile kuendesha au kuogelea.

Njia ya stentr pia inaweza kutumika kama kifaa cha kusisimua. Tiba za sasa za ugonjwa wa Parkinson ni pamoja na kuchochea kwa kina cha ubongo (DBS) kutolewa dopamine inayohitajika kwa harakati laini, zilizoratibiwa. Kutumia stentrode kama kichocheo mbadala kunaweza kupunguza hatari ya kuingiza kichocheo kirefu ndani ya akili.

Kifaa hicho pia kinaweza kusaidia watu walio na ugonjwa wa neuron ya motor (MND) ambao wamenyang'anywa uwezo wa kusonga, kuongea, kula na hatimaye kupumua. Katika hatua ambayo watu wanapoteza uwezo wa kuwasiliana, stentrode inaweza kutumika kutoa interface kwa watu kudhibiti kompyuta. Hii inaweza kuwapa miezi au miaka ya thamani ambapo wanaweza kuendelea kuwasiliana na wapendwa wao.

Majaribio ya kliniki ya kwanza ya ndani ya kibinadamu yamepangwa kwa 2017. Isipokuwa kwamba tunaona matokeo yaliyotarajiwa, tunatumahi kwamba toleo linalopatikana kibiashara linapatikana katika nusu ya kwanza ya 2020s.

Kwa sasa, lengo moja ni kuongeza elektroliti zaidi, kuruhusu udhibiti mzuri kwa wagonjwa waliopooza sio tu kutembea tena, lakini kupata harakati za kidole. Je! Siku moja tunaweza kuona "mlemavu" aliyepooza "kipofu? Tunaweza kujaribu.