La tecnologia AI restituisce mobilità e sensibilità a un uomo paralizzato
Miscellanea / / August 01, 2023
Finora, il paziente si sta muovendo grazie al computer, ma col tempo probabilmente inizierà a farcela completamente da solo.
Una combinazione di impianti cerebrali, intelligenza artificiale e stimolazione elettrica sviluppata da un team di ricercatori, ingegneri e chirurghi restaurato movimenti delle mani e sensibilità di una persona con paralisi degli arti inferiori. Questa tecnologia di doppio bypass neurale aiuterà altre persone che soffrono di disturbi del movimento o paralisi in futuro, sperano i creatori.
Il paziente era Keith Thomas, un americano che nel 2020 si è infortunato alla 4a e 5a vertebra cervicale dopo un fallito salto in piscina. Per questo motivo, il suo corpo era paralizzato dal petto in giù, ma grazie a un trattamento sperimentale, è stato in grado di sentire sua sorella che gli teneva la mano per la prima volta in tre anni.
Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per creare una mappa del cervello di Thomas. Ciò ha permesso di determinare le zone responsabili del movimento delle mani e della sensazione tattile nella mano. Questo è stato seguito da un intervento chirurgico a cervello aperto di 15 ore durante il quale sono stati inseriti gli impianti. Durante questo periodo, il paziente era cosciente e ha risposto alle domande dei medici per aiutarli a trovare i posti giusti per posizionare gli elettrodi.
Di conseguenza, i chirurghi hanno installato due elettrodi nella zona responsabile del movimento e tre nelle zone responsabili della sensibilità del palmo e delle dita. Il passo successivo è stato impostare i microchip in modo che Thomas potesse controllarli. Per fare ciò, due blocchi sulla testa del paziente sono stati collegati a un computer e una rete neurale è stata addestrata per interpretare e tradurre i pensieri di Thomas in azioni.
Ora, quando Thomas pensa di stringere la mano a pugno, i segnali elettrici del suo cervello vengono decifrati computer e invia i segnali necessari a cerotti non invasivi situati sulla pelle sopra la colonna vertebrale e i muscoli avambraccio. Questo costringe la mano a fare il movimento desiderato.
Il futuro della tecnologia
Si noti che questa è la prima volta che il cervello, il corpo e la colonna vertebrale sono collegati elettricamente per ripristinare il movimento e la sensazione di una persona paralizzata.
In precedenza, veniva utilizzato un singolo approccio di bypass neurale, che si è rivelato anch'esso efficace. Per eseguirlo, uno o più microchip vengono impiantati nel cervello, quindi il midollo spinale danneggiato viene completamente bypassato, attivando immediatamente i muscoli bersaglio. Tuttavia, in questo caso, il paziente può muoversi solo quando è collegato a un computer, e spesso solo in condizioni di laboratorio: non si parlava di ritorno alla vita normale.
La tecnologia del doppio bypass neurale è più avanzata. Gli scienziati ritengono che costringerà il cervello, il corpo e il midollo spinale a formare nuove connessioni, aggirando quelle danneggiate area in modo che il paziente alla fine riacquisti le funzioni perdute e possa muoversi e sentire senza essere connesso computer.
Dall'inizio del test, la forza del braccio di Thomas è raddoppiata e la sensibilità ha iniziato a tornare agli avambracci e ai polsi, anche quando non è collegato al sistema. Questo fa sperare che in futuro sarà in grado di muovere le braccia e sentire il tocco senza assistenza.
Ad un certo punto, non sapevo nemmeno se sarei sopravvissuto e se lo volevo. E ora posso sentire un'altra persona che mi tiene la mano. È incredibile. L'unica cosa che voglio è aiutare gli altri. È qualcosa in cui sono sempre stato bravo. Se mai aiuta qualcun altro anche meglio di quanto abbia aiutato me, ne è valsa la pena.
Keith Thomas
volontario che è stato il primo a sottoporsi a una procedura di doppio bypass neurale
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Copertina: Matthew Libassi / Northwell Health's Feinstein Institutes for Medical Research