Napredek v nadzoru eksoskeleta z možganskimi valovi

Francoski znanstveniki so s pomočjo možganskih vsadkov in eksoskeleta tetraplegiku omogočili omejeno gibanje. Gre za prvi primer, ko so na ta način usmerjali vse štiri okončine.

Eksoskeleti se že nekaj časa uporabljajo za pomoč pri rehabilitaciji invalidov in lajšanje tegob težje pokretnih starejših ljudi. Pri obstoječih uporabnih napravah gre bodisi za zaznavo siceršnjih gibov in njihovo ojačanje, bodisi za branje živčnih signalov v okončinah. Zajem gibalnih podatkov neposredno na možganih pa je še v začetnih fazah, ker gre za mnogo zahtevnejši izziv. Neinvazivne kape z elektrodami bodo morali še pošteno razviti, da bodo dosegale želeno ločljivost, medtem ko pri vsadkih vselej obstaja tveganje za vrsto zapletov, od infekcij do poškodb.

Raziskovalci na univerzi v francoskem Grenoblu so se zaradi manjšega tveganja odločili za rabo podlobanjskih implantov, s katerimi se elektrode položi na možgansko ovojnico nad motoričnim režnjem; celokupno so uporabili dva vsadka s po 68 elektrodami (na drugi sliki). Za poskus so izbrali nekdanjega optika Thibaulta iz Lyona, ki si je pred štirimi leti pri padcu z dvanajstih metrov poškodoval hrbtenjačo in ohromel od vratu navzdol. Danes 30-letni možakar je predlani začel naporen in dolgotrajen postopek, saj je bilo treba preko vsadkov najprej natrenirati računalniški algoritem, ki prevaja možganske valove v ukaze za eksoskelet. Thibault je tako z mislimi najprej usmerjal avatarja v videoigri in šele nato prešel na eksoskelet. Do letošnjega julija je po laboratoriju prehodil 145 metrov in se z rokami dotikal nastavljenih tarč. To sicer ni prvi primer nadzora zunanjega skeleta z možganskimi signali, je pa doslej najuspešnejši in prvi z usmerjanjem tako nog kot rok.

Treba je poudariti, da je to šele potrditev koncepta in daleč od uporabne naprave. 65 kilogramov težak eksoskelet mora biti z vrvjo pritrjen na strop, saj sam ne zmore zagotavljati ravnotežja pri hoji. Obenem je vredno omeniti, da je bil Thibault drugi pacient po vrsti in je pri njegovem predhodniku prišlo do okvare vsadkov. Toda po drugi plati imajo raziskovalci že kratkoročno dosti razlogov za optimizem. Doslej so v bistvu dosegali le polovično teoretično ločljivost zajema podatkov, saj so zaradi nedorasle računalniške opreme lahko uporabljali zgolj polovico vsajenih elektrod. Obenem Thibaultovi implanti tudi po 27 mesecih v lobanji ne kažejo bistvenih znakov obrabe, kar navdaja z upanjem, da lahko po tej poti razvijejo še bolj praktične modele, ki ne bodo zahtevali mnogih operativnih posegov za vzdrževanje. Možakar z njimi ves ta čas nadzoruje tudi svoj invalidski voziček.