Má ochrnuté ruce, ale hraje videohru. A v hlavě má vstup pro počítač

aktualizováno 
Mladý ochrnutý Američan dokázal díky zařízení implantovanému do mozku rozpohybovat prsty na ruce a zahrát si na počítači na kytaru. Jeho výkony ukazují, co dnešní technologie „překladu“ a následného přenosu myšlenek do digitální podoby (ne)dokáže.

Ianu Burkhartovi bylo devatenáct let, když se při prázdninovém plavání ponořil do vlny, která ho hodila na břeh tak nešťastně, že má ochrnuté všechny čtyři končetiny. Když se pak o několik let později dozvěděl, že na pár desítek minut jízdy vzdálené Ohijské státní univerzitě v Columbusu probíhá studie možností, jak následky ochrnutí alespoň částečně napravit, dlouho neváhal, a přihlásil se. Po dvou letech tréninku pak veřejnosti předvedl, co dnešní technologie dokáže (a také co ještě ne, ale o tom později).

Burkhart ochrnul v důsledku poškození míchy, a tedy přerušení spojení mezi mozkem a zbytkem těla. To je stav, který zatím v podstatě nikdy nedokážeme napravit nějakým lékařským zákrokem, byť se samozřejmě různé možnosti teoreticky a částečně i prakticky zkoušejí. A proto některé týmy experimentují s tím, jak poškozenou dráhu mezi mozkem a tělem obejít pomocí elektrických „objížděk“.

Méně postiženým pacientům s pohyblivostí v ramenou, vložili elektrody právě do svalů na ramenou, kterými pak bylo možné ovládat i ruce. Jindy se používal elektroencefalograf (EEG), který četl stopy mozkové aktivity přes lebeční kost. Ian Burkhart však dostal do hlavy malý implantát, který dokáže aktivitu neuronů zaznamenávat přesněji a spolehlivěji než jejich čtení přes lebeční stěnu, a je fyzickým portem vyvedený mimo lebku. (Burkhart měl po operaci údajně poměrně časté bolesti hlavy, dnes už mu podle jeho vlastních slov pro časopis Nature „vstupní port“ na hlavě nijak nevadí).

Software ovládající přístroj se během dvou let postupně naučil (a stále se dále učí) poznávat v rušném provozu mozku motorické povely pro práci rukou, které mozek tak trochu kupodivu dokáže provádět, byť pacient už v době začátku terapie zhruba tři roky nemohl hýbat rukama (to je jedno ze zajímavých a pozitivních zjištění studie). Učení probíhá tak, že Burkhart se snaží znovu a znovu provést pohyby ruky podle dané předlohy, a počítač hledá podobnosti mezi opakováními. Rozpoznané signály předává dále jakémusi „rukávu“ na jeho předloktí, který signály mozku překládá do elektrických signálů pro jednotlivé svaly v zápěstí a v ruce. Tentokrát neivnazivně přes kůži, což je ovšem podle jiných vědců a lékařů vlastně špatně, protože implantace ovládacích prvků přímo do svalů umožňuje jejich mnohem přesnější ovládání. Navíc vnější stimulace vyznačuje poměrně dost energie, tj. silné elektrické „rány“.

Výsledek je skutečně povzbudivý. Ian Burkhart dokáže zvedat poměrně malé předměty a manipulovat s nimi, nebo si zahrát na počítači (viz video), ukazují výsledky publikované v časopise Nature. Dokáže dokonce hýbat každým prstem zvlášť, což se zatím žádnému podobnému systému nepovedlo. Burkhart samozřejmě není stejně obratný jako zdravý člověk, už proto, že nemá žádnou zpětnou vazbu. Necítí, jakou silou předmět svírá, a nemůže tedy stisk přizpůsobit podle potřeby.

Podobný systém se podařilo vyzkoušet už na opicích, mozkové vlny rozpohybovaly i robotické končetiny u pacientů s amputovanými končetinami, ale toto je první případ, kdy se povedlo pomocí přenosu signálu přes počítač rozpohybovat ochrnutou část těla. Ale neznamená to, že by šlo o univerzální řešení pro ochutné. Míra jejich obtíží se může dost výrazně lišit, a lékaři si nemohou být jisti, zda třeba u těch, kteří na rozdíl od Burkharta nemají zachovanou jistou pohyblivost v lokti a ramenou, by mozkový implantát fungoval obdobně. Zařízení je také drahý a nepřenosný experimentální prototyp, který vyžaduje velkou péči, před každým sezením se musí například poměrně dlouho znovu kalibrovat.

Zatím tedy musíme předpokládat, že jde o drahé a v praxi ještě nepoužitelné řešení, které by v současné podobě pomohlo jen malé skupině pacientů. Důležitější je ověřování a tříbení jednotlivých dílčích postupů, například v této studii využitého mozkového implantátu.



Nejčtenější

Nelíbí se mi, kam se internet vydal, říká vynálezce WWW. Chce to změnit

Tim Berners-Lee představuje vizi nového, decentralizovaného internetu...

V roce 1990 spustil první webový server a odstartoval tak revoluci. Díky němu se internet rozšířil do celého světa, do...

Mučení a vraždu novináře prý nahrály hodinky Apple. Nejspíš to bylo jinak

Apple Watch 2

Údajná vražda opozičního saúdskoarabského novináře Džamála Chášakdžího na konzulátu v Turecku vyvolává mezinárodní...



Rusové ztrácejí u partnerů kredit, říká český odborník k nehodě Sojuzu

Start lodě Sojuz MS-10 se nezdařil, posádka musela přistát nouzově přistát....

Porucha nosiče Sojuz bude mít největší dopad na provoz ISS, říká Michal Václavík z České kosmické kanceláře. Mimo jiné...

Ve věku 65 let zemřel na rakovinu Paul Allen, s Gatesem založil Microsoft

Paul Allen na snímku z prosince 2017.

Ve věku 65 letech zemřel v pondělí spoluzakladatel firmy Microsoft Paul Allen. Miliardář, filantrop a hledač lodních...

Návrat „imperialistického brouka“? Výzkumný program USA vzbudil obavy

Program „Hmyzí spojenci“ má změnit škůdce v pomocníky v zemědělství.

Skupina vědců v časopise Science varuje před možným zneužitím amerického výzkumného programu, který vyvíjí zcela nový...

Další z rubriky

Nobelovku za fyziku získali odborníci na lasery. Za pinzetu i operace očí

Arthur Ashkin, Gérard Mourou a Donna Stricklandová, laureáti Nobelovy ceny za...

Nositeli Nobelovy ceny za fyziku se stali Američan Arthur Askhin, Gerard Mourou z Francie a Kanaďanka Donna...

Mnichov s odstupem 80 let: co vedlo k okleštění Československa

Československá veřejnost demonstruje v září 1938 odhodlání k obraně vlasti.

Přesně před osmdesáti lety byla podepsána mnichovská dohoda. Události, které nám mohou přinést poučení i dnes. Přečtěte...

Afrika do Evropy narazí, shodují se vědci. Budoucnost však zůstává záhadou

Předpověď budoucího pohybu kontinentů Christophera Scoteseho.

Zatímco rekonstrukce minulosti pohybu kontinentů je skutečná věda, jejich predikce je spíše koníček či spekulace....



Najdete na iDNES.cz