man-controlling-robotic-arm-with-mind Un bărbat în vârstă de 34 de ani, rămas paralizat în urma unei răni de glonț, a devenit prima persoană ce a avut un dispozitiv neuroprostetic implantat în regiunea creierului responsabilă pentru intențiile motorii, permițându-i să controleze un braț robotic doar cu mintea.

Erik Sorto, tată a doi copii din California, a suferit o rană prin împușcare la vârsta de 21 de ani. Glonțul i-a rupt coloana vertebrală astfel lăsându-l incapabil să își miște brațele și picioarele. Datorită noului dispozitiv, Sorto este acum capabil să dea mâna, să ridice băuturi și chiar să se joace „piatră, hârtie și foarfece”.

Am fost surprins de cât de ușor este [să controlez brațul robotic]„, spune Sorto. „Îmi amintesc că doar având parte de această experiență din-afara-corpului, am vrut să fug în jur și să dau mâna cu toată lumea.”

Succesul dispozitivului neuroprostetic este rezultatul unui proiect comun care implică cercetători de la Institul de Tehnologie din California (Caltech), Keck Medicine de la Universitatea din California de Sud (USC) și Centrul Național de Reabilitare Rancho Los Amigos în Downey, CA.

În revista Science, cercetătorul principal, Richard Anderson, James G. Boswell profesor de neuroștiință la Caltech și colegii, explică modul în care au implantat dispozitivul și cum funcționează.

Anterior, cercetarea în neuroprostetică s-a concentrat pe implantarea dispozitivelor în cortexul motor – zonă a creierului care controlează mișcarea. Deși acest lucru a permis pacienților să aibă un anumit control asupra membrelor robotizate, rezultatele au fost inconsistente, fiecare mișcară fiind ori întârziată ori tremurată.

Pentru acest proiect, echipa s-a concentrat pe cortexul posterior parietal (CPP) – regiune a creierului care controlează mai degrabă intenția de mișcare decât mișcarea în sine.

  Activitatea CPP înregistrată de o matrice mică de electrozi și decodată pentru a controla brațul robotic

Chirurgii de la Keck Medicine de la USC, au implantat două matrice de electrozi mici – 4 mm x 4 mm în dimensiune în cortexul posterior parietal. Un electrod de pe matrice controlează întinderea pe când altele controlează strângerea. Fiecare serie este compusă din 96 de electrozi activi, care notează activitatea fiecărei celule nervoase din CPP.

Un cablu conectează matricea de electrozi la un sistem informatic care citește activitatea celulelor nervoase din CPP, decodificând-o astfel încât să determine intenția de mișcare și apoi să controleze dispozitivul ce este conectat – în acest caz, un braț robotic și un cursor de pe monitorul calculatorului.

Operația – realizată pe 17 aprilie 2013 – a fost o procedură complexă și a durat 5 ore pentru a se finaliza.

”Aceste matrice sunt foarte mici, astfel încât plasarea lor trebuie sa fie extrem de precisă și ne-a luat o cantitatea enormă de timp să planificăm pașii operației”, a declarat neurochirurgul Charles Liu, profesor de neurochirurgie și neurologie și inginerie biomedicală la USC.

”Pentru că a fost pentru prima dată când cineva a implantat pe această parte a creierului uman, totul ce a ținut de operație a fost diferit: locația, poziționarea și gestionarea componentelor hardware”, adaugă el. ”Țineți minte de ceea ce suntem capabili să facem – capacitatea de a înregistra semnalele creierului și apoi să le decodam pentru a mișca în cele din urmă brațul robotic – depinde în mod critic de funcționalitatea acestor matrici, care este determinată la momentul intervenției chirurgicale”.

 

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *