Menu Menu

Cấy ghép điện tử giúp người đàn ông bị liệt đi lại lần đầu tiên trong lịch sử

Thiết bị không dây mang tính cách mạng, đọc sóng não và gửi hướng dẫn đến cột sống để di chuyển các cơ bên phải, đã cho phép anh lấy lại khả năng vận động tự nhiên chỉ bằng cách nghĩ về nó.

Năm 2011, Gert-Jan Oskam bị tai nạn xe máy khiến anh bị liệt từ thắt lưng trở xuống. Giờ đây, nhờ công nghệ mới mang tính cách mạng, các nhà thần kinh học đã cho anh ta kiểm soát lại phần thân dưới của mình.

"Trong 12 năm, tôi đã cố gắng đứng vững trở lại", anh nói trong một cuộc họp báo. 'Tôi đã học cách đi lại bình thường, một cách tự nhiên.'

Trong một nghiên cứu bố trên tạp chí Thiên nhiên, Các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ đã trình bày chi tiết chức năng của thiết bị, nói ngắn gọn là cung cấp một 'cầu nối kỹ thuật số' giữa não và cột sống của Oskam, bỏ qua bất kỳ phần nào bị thương.

Điều này đã cho phép anh ta đứng, đi bộ, leo cầu thang và leo lên một đoạn đường dốc chỉ với sự hỗ trợ của khung tập đi.

Hơn một năm sau khi cấy ghép, anh ấy vẫn giữ được những khả năng này và thực sự đã có dấu hiệu phục hồi thần kinh, đi lại bằng nạng ngay cả khi đã tắt thiết bị cấy ghép.

Cảm biến

Giáo sư giải thích: “Những gì chúng tôi có thể làm là thiết lập lại giao tiếp giữa não và vùng tủy sống kiểm soát chuyển động của chân bằng một cây cầu kỹ thuật số”. Gregoire Courtine tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (EPFL), chạy một chương trình lâu đời để phát triển giao diện não-máy nhằm khắc phục tình trạng tê liệt.

'Hệ thống có thể nắm bắt được suy nghĩ của Gert-Jan và chuyển những suy nghĩ đó thành sự kích thích tủy sống để thiết lập lại các cử động chân tự nguyện.'

Hệ thống này (mặc dù được khuyến khích) vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm, hoạt động bằng cách truyền điện tử suy nghĩ của Oskam đến chân và bàn chân của anh ấy thông qua một bộ phận cấy ghép thứ hai trong cột sống của anh ấy.

Sử dụng tín hiệu không dây, nó kết nối lại não với các cơ bị vô dụng khi dây thần kinh tủy sống bị đứt.

Điều này khác với một thử nghiệm trước đó, trong đó Oskam được liên kết với một máy tính gửi các bản tái tạo các bước đi nhịp nhàng đến cột sống của anh ta, mặc dù chuyển động này khá giống rô-bốt và phải được kích hoạt bằng một nút hoặc cảm biến.

Nhà khoa học giám sát bộ não

Trong bản cập nhật này, các điện cực được cài đặt trên Oskam's não phát hiện hoạt động thần kinh khi anh ta cố cử động chân.

Các bài đọc sau đó được xử lý bởi một bộ giải mã trí tuệ nhân tạo biến chúng thành các xung, được gửi đến các điện cực xa hơn trong cột sống, kích hoạt các dây thần kinh và cơ bắp để tạo ra chuyển động mong muốn.

Thuật toán này có thể giải thích cho những thay đổi nhỏ về hướng và tốc độ của mỗi lần co cơ hoặc thư giãn và vì các tín hiệu được gửi sau mỗi 300 mili giây nên Oskam có thể nhanh chóng điều chỉnh chiến lược của mình dựa trên những gì hiệu quả và những gì không. Nó cũng xuất hiện để thúc đẩy phục hồi chức năng.

Giáo sư Courtine nói: “Đã hơn 10 năm sau chấn thương tủy sống.

'Hãy tưởng tượng khi chúng ta áp dụng cầu kỹ thuật số vài tuần sau chấn thương tủy sống. Tiềm năng phục hồi là rất lớn.'

Đồ họa cho thấy cách cấy ghép trong não và cột sống có thể giúp chuyển tín hiệu đến các tế bào thần kinh ở chân

Theo nghiên cứu, ca phẫu thuật giúp Oskam lấy lại khả năng vận động tự nhiên bao gồm việc các bác sĩ phẫu thuật cắt hai lỗ tròn ở mỗi bên hộp sọ, đường kính 5cm, phía trên vùng não kiểm soát cử động.

Sau đó, họ đưa hai thiết bị cấy ghép hình đĩa vào hai cảm biến gắn trên mũ bảo hiểm trên đầu anh ta.

“Trước đây tôi cảm thấy rằng hệ thống đang kiểm soát tôi, nhưng bây giờ tôi đang kiểm soát nó,” Oskam nói về dự án dựa trên máy tính trước đó.

Giáo sư Courtine cho biết: “Nhìn thấy anh ấy bước đi một cách tự nhiên thật xúc động.

'Đó là một sự thay đổi mô hình trong những gì đã có trước đó.'

Khả Năng Tiếp Cận