Smegenų implantas leidžia beždžionei mintimis valdyti kito kūno judesius

Filmo "Avataras" įkvėptas eksperimentas pasiteisino – viena beždžionė gali kontroliuoti kitos beždžionės kūną naudodama vien tik mintis, implanto pagalba valdančiojo gyvūno smegenis prijungus prie kito stuburo. Mokslininkai teigia, kad šis atradimas gali sukelti perversmą įrenginių, padedančių kovoti su paralyžiumi, kūrime.

Mokslininkai tokiems pacientams jau bando atkurti judėjimą smegenų ir mechanizmų sąsajų pagalba. Tai žmonėms su negalia suteikia galimybę dirbti kompiuteriais ar kontroliuoti robotų galūnes. Vis dėlto, nervų ar stuburo smegenų pažeidimų sukeltas paralyžius dar išlieka dabartinės chirurgijos iššūkiu.

„Mums buvo įdomu sužinoti, ar galima smegenų pagalba kontroliuoti paralyžiuotas galūnes. Didžiausias šios technikos privalumas yra tas, kad naudojamas pats kūnas, o ne mechaniniai įtaisai, kurie pareikalauja daug lėšų ir yra ne visada praktiški nešiotis su savimi. Galų gale, viliamasi sukurti funkcionalų būdą, kaip aplenkti pažeistas stuburo ar smegenų kamieno dalis, kad paralyžiuoti pacientai galėtų kontroliuoti savo pačių kūnus“, – teigia Harvardo medicinos mokyklos Masačiuseco generalinės ligoninės neurologas ir neurochirurgas Ziv Williams.

Mokslininkų sukurtas prietaisas pagrįstas „smegenys į stuburą“ implantu, kuris jungia du suaugusius beždžionių patinus. Pasak Williams iš dalies tai buvo įkvėpta filmo „Avataras“. Jame pagrindinis herojus buvo paraplegikas ir sujungęs savo protą su kompiuteriu, turėjo galimybę kontroliuoti dirbtinį kūną.

Vienai beždžionei, prie smegenų buvo pritvirtinti elektrodai, o „avataro“ vaidmenį atliekančiajai jie buvo patalpinti stubure. „Avataro“ ranka buvo uždėta ant vairalazdės, kuri kontroliuoja žymeklį pirmosios beždžionės ekrane. Jam taip pat įšvirkšta raminamųjų vaistų, kad prarastų savo kūno kontrolę.

Kompiuteriai iššifravo vadovaujančios beždžionės smegenų veiklą ir perdavė gautus signalus į „avataro“ stuburą bei raumenis. Tai leido kapitonui kontroliuoti žymeklį judinant valdomosios beždžionės ranką. Už sėkmingą žymeklio perkėlimą ant taikinio valdantysis gyvūnas gaudavo sulčių atlygį.

„Tikriausiai didžiausias iššūkis buvo padaryti, kad viskas vyktų realiu laiku. Teoriškai, galima įrašyti neuronų veiklą ir naudoti signalus, stimuliuojant stuburą bei raumenis, bet kuriuo metu. Šio eksperimento tikslas yra galimybė išsiaiškinti, kaip viskas vyksta esamu metu“, – teigia Ziv Williams.

Kontroliuoti kiekvieną galūnių raumenį atliekant norimą judesį būtų labai sudėtinga. Mokslininkai supaprastino šią problemą. Jie sutelkė dėmesį į judėjimo tikslą, o ne į raumenis ir sąnarius, kurie yra naudojami.

Pasak Ziv Williams, tai yra tiesiog koncepcijos įrodymas. Beždžionės atliko tik kelias užduoti. Siekiant realios klinikinės naudos, yra reikalinga daugiau bandymų, atliekant įvairesnius judesius. Vis dėlto, šio eksperimento autoriai mano, kad iš esmės tai labai įmanomas dalykas.

Apačioje matomas vaizdo įrašas, kuriame, kito eksperimento metu, beždžionė mintimis valdo roboto ranką.