Možganski vsadek tetraplegiku omogočil otip

Ameriški raziskovalci so strojni vmesnik, ki je paralizirani osebi doslej omogočal gibanje roke, nadgradili tako, da prvič zaznava tudi otip. Toda podvig vključuje nekaj tehničnih bližnjic.

Za tiste, ki podrobneje spremljajo razvoj vmesnikov med možgani in stroji za pomoč pri zdravljenju težkih poškodb, je Ian Burkhart iz Ohia že star znanec. Kot mladenič si je leta 2010 pri skoku v vodo poškodoval hrbtenjačo in izgubil nadzor okončin, z izjemo zgornjega dela rok. Leta 2014 so mu v okviru programa NeuroLife, tamkajšnjega inštituta Battelle, v možgane ob predelu motoričnega korteksa vstavili vsadek za zajem možganskih valov. Podatke so raztolmačili s strojnimi algoritmi in jih prevedli v signal, po katerem elektrode na Burkhartovi podlahti z električnimi pulzi prožijo njegove mišice. Možakar tako od leta 2016 velja za eno od zgodb o uspehu nevroznanosti, saj mu je vmesnik med možgani in računalnikom (BCI - brain-computer interface) ponovno omogočil preprosto rokovanje s predmeti - celo igranje Guitar Hera. Toda razvoj je bil s tem šele na samem začetku. Burkhart je lahko stvari prijel, ni pa jih mogel otipati, ker je bil strojni signal seveda zgolj enosmeren. To pomeni, da miže sploh ni zaznal manjših predmetov, denimo svinčnika, in je moral biti ob rokovanju s papirjem ter drugimi mehkimi ali krhkimi objekti zelo osredotočen, da jih ni zdrobil.

Raziskovalci so opazili, da v možgane vendarle prispe nek povratni signal otipa - in to celo v predel gibalne skorje - a je zaradi poškodbe prešibak, da bi ga možgani dejavno zaznali. Ga pa je zabeležil implant, zato so se ga odločili ojačati, kar je popisano v objavi v reviji Cell. Najprej so morali signal za otip oddvojiti od ukaznega za gibanje, pri ojačitvi pa so se poslužili zvitega trika. Podatke so poslali v motorčke, podobne rumblu v joypadih in pritrjene na trak okoli Burkhartove nadlahti, ki jo še občuti. Tako jim ni bilo treba razvijati elektrod, oziroma celotnega sistema za pošiljanje signala neposredno v možgane. Možakar lahko sedaj z zavezanimi očmi počne reči, ki jih prej ni mogel. A po drugi plati takšna izvedba seveda pomeni, da še ne znamo zares zajemati otipa pri okončini in podatkov po BCIju sporočati v glavo. Za kaj takega bomo morali napraviti še kak preboj v elektrodah ali dva. Je pa s tem potrjeno, da je mogoče opisana signala razmeroma preprosto ločiti, s čimer se odpira tudi novo področje raziskovanja - na primer z vprašanjem, zakaj motorični korteks sploh prejme informacijo čuta za otip.