Το ρομποτικό χέρι που κινείται μέσω της σκέψης με τη βοήθεια της τεχνολογίας

Μια νέα τεχνολογία στις ΗΠΑ δίνει ελπίδα στα άτομα που έχουν υποστεί ακρωτηριασμό, καθώς τους παρέχει τη δυνατότητα να κουνήσουν μέσω του νου με ακρίβεια τα δάχτυλα του προσθετικού ρομποτικού τους χεριού. Αναμφίβολα, η συγκεκριμένη μέθοδος αποτελεί μια αξιοσημείωτη πρόοδο στο πεδίο της ελεγχόμενης από τον νου νευροπλαστικής.

Ποια είναι, ωστόσο, ακριβώς η δράση της πρωτοποριακής αυτής εφαρμογής; Τα εναπομένοντα νεύρα του ασθενή διασυνδέονται με ένα προσθετικό ρομποτικό χέρι, αξιοποιώντας τα αχνά λανθάνοντα σήματα από τα νεύρα του μπράτσου και ενισχύοντάς τα ώστε να υπάρξει έλεγχος ακρίβειας στα δάχτυλα με τη βοήθεια αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης, την κίνηση στο τεχνητό χέρι με την ονομασία Mobius Bionics Luke.

Η σχετική έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ και την Υπηρεσία Προωθημένων Αμυντικών Ερευνητικών Προγραμμάτων (DARPA) του αμερικανικού Πενταγώνου και δημοσιεύτηκε στο αμερικανικό ιατρικό περιοδικό «Science Translational Medicine» από τους ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, με επικεφαλής τον καθηγητή πλαστικής χειρουργικής Πολ Σεντέρνα.

Η αισιοδοξία για την εφαρμογή είναι μεγάλη, καθώς σύμφωνα με τις δηλώσεις του Πολ Σετέρνα «είναι η μεγαλύτερη πρόοδος εδώ και πολλά χρόνια στον έλεγχο της κίνησης για ανθρώπους με ακρωτηριασμούς. Αναπτύξαμε μια τεχνική που παρέχει εξατομικευμένο έλεγχο των δαχτύλων της προσθετικής συσκευής, χρησιμοποιώντας τα νεύρα στο εναπομένον άκρο του ασθενούς. Επιτύχαμε έτσι τον πιο προωθημένο έλεγχο προσθετικού άκρου που έχει υπάρξει στον κόσμο».

Η αναπληρώτρια καθηγήτρια βιοϊατρικής μηχανικής Σίντι Τσέστεκ ,του Κολεγίου Μηχανικών του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν επεσήμανε πως «μπορεί να κάνει κανείς πολλά πράγματα με ένα προσθετικό χέρι, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι το ελέγχει πραγματικά με το νου του. Αυτό που κάνει τη διαφορά και το προσφέρει η δική μας προσέγγιση, είναι ότι ο ασθενής πετυχαίνει τον έλεγχο με την πρώτη φορά και απλώς με το να σκέφτεται την κίνηση που θέλει να κάνει. Δεν έχουν κάτι να μάθουν οι ασθενείς, όλη τη μάθηση την αναλαμβάνουν οι αλγόριθμοι μας. Αυτό είναι κάτι διαφορετικό από τις άλλες μεθόδους».

Πώς όμως βίωσαν την εμπειρία της νέας εφαρμογής οι ασθενείς; «Είναι σαν έχεις ξανά το χέρι σου. Μπορείς να κάνεις σχεδόν ο,οτιδήποτε έκανες με ένα πραγματικό χέρι, πράγμα που σου ξαναδίνει ένα αίσθημα κανονικότητας», δήλωσε ένας από τους συμμετέχοντες, ο Τζόε Χάμιλτον, ο οποίος είχε χάσει το χέρι του σε ατύχημα με πυροτεχνήματα το 2013.

Πράγματι, οι τέσσερις ακρωτηριασμένοι ασθενείς που βίωσαν τα οφέλη της νέας τεχνολογίας κατάφεραν να πραγματοποιήσουν δύσκολα πράγματα με το χέρι τους, όπως για παράδειγμα να σηκώνουν μικρά σφαιρικά αντικείμενα ή να πιάσουν αντικείμενα χρησιμοποιώντας την πένσα.

Η επιτυχία της νέας μεθόδου βασίζεται στο ισχυρό και σταθερό σήμα που δίνεται από τα νεύρα προς το βιονικό άκρο, τυλίγοντας γύρω από τις απολήξεις των νεύρων στο εναπομένον τμήμα του άνω άκρου μικροσκοπικά μυϊκά μοσχεύματα και κατορθώνοντας με τις λεγόμενες «αναγεννητικές περιφερειακές νευρικές διεπαφές» την ανάπτυξη νέων νεύρων και αιμοφόρων αγγείων μέσα σε τρεις μήνες.

Με αυτόν τον τρόπο τα κομμένα νεύρα αποκτούν νέο ιστό, που ενισχύει το νευρικό σύστημα. Τα νευρικά σήματα καταγράφονται από ηλεκτρόδια που βρίσκονται ενσωματωμένα στα μοσχεύματα και τα περνάνε σε πραγματικό χρόνο στο προσθετικό χέρι ενώ οι ειδικοί αλγόριθμοι κατευθύνουν τα νευρικά σήματα σε πρόθεση για συγκεκριμένες κινήσεις των δαχτύλων. Η μέθοδος προσφέρει ελπίδα σε πολλούς ασθενείς και ανοίγει τον δρόμο για νέες ανακαλύψεις στον συγκεκριμένο τομέα.

{loadmoduleid 633} {loadmoduleid 611}