Nejtan Kouplend nije bio u mogućnosti da pomjera noge ili ruke nakon što je slomio vrat u saobraćajnoj nesreći prije više od deset godina. Ali, sada kada su mu naučnici ugradili četiri čipa u mozgu, Kouplend može kontrolisati „robotske“ ruke s njegovim umom i osjetiti kada mu neko dotakne prste.
Ovo je prvi put da je neuronski implantat omogućio da osoba osjeti dodir pomoću direktnog stimulisanja mozga.
“Bilo je baš kao da mi neko dodiruje ili gura prste.”, rekao je Nejtan nakon što je tim naučnika sa Univerziteta za medicinu u Pitsburgu testirao ovu tehnologiju.
Ovaj uspjeh može dalje motivisati naučnike da stvaraju protetiku koja bi pomogla tijelu pri simulaciji osjećaja stiskanja i držanja nekih objekata u ruci.
Kontrola robotske ruke pomoću mozga
Kouplendov život se promijenio kada mu je bilo 18 godina. Tokom kišne noći, vozio je kući u Danbar u Pensilvaniji, a kako je prebrzo ušao u krivinu, auto je proklizao. Od siline udara, njegov pojas se potrgao, te je zadobio povrede kičmene moždine koje su ga zauvijek načinile paralizovanim od grudi naniže.
Tokom 2015. godine naučnici na Univerzitetu u Pitsburgu su mu ugradili četiri niza elektroda u mozgu. Dva su smjestili u dijelu mozga u kojem je funkcija motorike. Zbog tog, Kouoplend može svojim mislima da kontroliše pokrete robotske ruke.
Kontrola mozga pokreta proteze je prosto zapanjujuća – a iako je ova tehnologija istraživača i ranije pokazivala određene rezultate, današnje studije se razlikuju od prethodnih istraživanja jer uključuju drugi region mozga. Istraživači su, u stvari, uradili implantate za dva dodatna polja – svaki od njih je veličine svega 16 kvadratnih milimetara – u dio Kouplendovog mozga zadužen za osjećaj koji se naziva senzorni korteks.
Istraživački tim je radio snimanje mozga, da shvati kojem se tačno dijelu senzornog koretksa mogu smjestiti electrode. Posmatrali su moždanu aktivnost, tako što je Copeland gledajući tuđe prste kako dodiruju pamučne vate i sam to zamišljao, te radio u stvarnosti. Zajedno, snimci su formrali kartu, govoreći istraživačima gdje da ugrade implantat.
Ove elektrode su priključene na vanjski računar, a preko kablova slane u Kouplendovu lobanju. Računar je povezan sa senzorima u robotskoj ruci i kada bi neko dotakao jedan robotski prst, senzori bi prenijeli tu informaciju na računar, što bi onda djelovalo na senzorni korteks kod Kouplenda.
Čitav mjesec je bio potreban da Kouplend počne osjećati dodire koji su predstavljali više od običnog peckanja u njegovoj desnoj ruci. Razlog tome je što su naučnici htjeli postepeno da upoznaju sistem, pa su počeli sa niskim nivoima elektriciteta, da bi vremeno pojačavali intenzitet.
“Kad je počelo da djeluje kao što smo planirali, svi smo odahnuli“, rekla je Dženifer Kolinger, bioinženjer sa Univerziteta i jedan od začetnika istraživanja.
Prema riječima bioinženjera Bol Adžiboj rezultati su i više nego impresivni i veliki su korak za sljedeću generaciju protetičke opreme.
Ona je istakla da bi ova tehnologija u budućnosti mogla pomoći u dizajnu proteza koje bi automatski prilagodile jačinu držanja na osnovu objekta – baš kao i naše tijelo koja prema instinktu razlikuje držanje jajeta ili, recimo, metalne kvake.
“Razmislite o držanju novorođenčeta. Ako nemate osjećaj u ruci, vi ne možete znati koliko jako ste ga stegli”, rekla je gorepomenuta inženjerka.
Još uvijek u fazi testiranja
Sam implantat se i dalje ocjenjuje od strane farmaceutske industrije, koja mora da odobri nove medicinske uređaje. Istraživačima je dozvoljeno da ga koriste za klinička istraživanja, ali svake godine moraju podnijeti novi zahtjev.
Takođe, imaju zadatak da smisle inovativan način na koji će se kablovi, žice i robotska ruka integrisati u tijelo pacijenta. Trenutno, ruka je odvojena od pacijenta, kablovi su masovni, a čitav sistem iziskuje veliki sto radi smještanja kompjutera.
Što se tiče Kouplenda, on ima jasnu viziju o poboljšanju rada protetike za čitav život, koja neprimjetno integriše dodir i pokret.
“Luk Skajvolkeru je odsječena ruka, a već sljedeći dan je imao robotičku. Dodirivali su ga i bockali, a samo je rekao da je spreman da ide, jer sve osjeća. Apsolutno ništa nije propustio. To može biti i neko drugi, čak u veoma bliskoj budućnosti.”, rekao je Kouplend.
