Beždžionės, patyrusios nugaros smegenų pažeidimus, dėl kurių paralyžiuojama viena galūnė, vėl sugebėjo vaikščioti dėl naujo belaidžio neuroimplanto, kuris atkuria smegenų ir nugaros smegenų ryšį, pranešė mokslininkai lapkričio 9 d.
Šis pasiekimas žymi dar vieną žingsnį į priekį sparčiai besivystančioje nugaros smegenų traumų gydymo srityje, naudojant naujausias technologijas.
Per pastaruosius kelerius metus mokslininkai sukūrė technologijas, padedančias žmonėms ir beždžionėms manipuliuoti robotine ranka tiesiogine minties jėga, atstatė paralyžiuoto žmogaus galimybę naudotis viena ranka per smegenyse implantuotą mikroschemą ir naudojo elektrinę nervinę stimuliaciją, kad paralyžiuotos žiurkės vaikščiotų.
Naujoji sistema išsiskiria iš visų šių pažangų, nes ji leidžia susikoncentruoti ties apatine kūno dalimi ir beždžionėms - tikriausiai artimiausiu metu žmonėms - suteikia galimybę naudotis belaidžiu sistema ir nepririšti prie kompiuterio. Šios sistemos kūrėjai panaudojo pažangą, nustatydami nervų aktyvumą ir stimuliuodami nervus. Norint iššifruoti smegenų signalus ir siųsti juos į nugaros smegenis, reikalingas kompiuteris, tačiau kompiuterinės technologijos leido sukurti nešiojamąjį prietaisą.
Pasak Šveicarijos federalinio technologijos instituto Lozanoje nugaros smegenų traumų atstatymo specialisto Grégoire'o Courtine'o, jis tikisi, kad jo ir jo kolegų sukurtą sistemą bus galima panaudoti per 10 metų žmonėms gydyti padedant. jie išgyvena reabilitacijos procesą ir „gerina gyvenimo kokybę“.
Tačiau, kaip jis pabrėžė, mokslininkai iškėlė sau užduotį pagerinti reabilitacijos procesą, o ne išrasti fantastišką vaistą nuo paralyžiaus. „Artimiausiu metu žmonės negalės vaikščioti gatvėmis naudodamiesi smegenų ir stuburo sąsaja“, - pridūrė jis.
Andrew Jacksonas iš Niukaslio universiteto, tyręs viršutinės kūno dalies paralyžių ir nedalyvavęs šiame tyrime, mano, kad tai yra „dar vienas svarbus etapas“ieškant paralyžiaus gydymo. Daktaras Jacksonas parašė komentarus apie šį tyrimą žurnale „Nature“, kuriame buvo paskelbti dr. Curtino, Marco Capogrosso, Tomislavo Milekovičiaus ir kitų eksperimento rezultatai.
Viena iš priežasčių, kodėl ši sistema neturėtų būti laikoma stebuklingu vaistu nuo paralyžiaus, yra ta, kad implantas sugeba perduoti tik tuos impulsus, kurie leidžia galūnę tinkamu laiku ištempti ir sulenkti, kad gyvūnas galėtų vaikščioti keturiomis kojomis, tačiau neleidžia sudėtingesni judesiai, pavyzdžiui, krypties pakeitimas ar kliūčių vengimas. Su žmonėmis viskas yra dar sudėtingiau, nes, pavyzdžiui, skirtingai nuo keturkojų, žmogus taip pat turi išlaikyti pusiausvyrą eidamas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Pasak dr. Curtino, jie tyrimą atliko bendradarbiaudami su Kinijos ekspertais, nes Šveicarijoje atlikti bandymų su gyvūnais apribojimai būtų trukdę jiems baigti darbą. Dabar, kai jų eksperimentas buvo sėkmingas, jis gavo leidimą toliau dirbti Šveicarijoje.
Daktaras Curtinas rašė apie etinę tokių bandymų su primatais pusę ir pabrėžė, kad jam prireikė 10 metų eksperimentuoti su graužikais, kad pasiruoštų dirbti su beždžionėmis. Viena iš priežasčių, kodėl mokslininkai dirbo tik su viena paralyžiuota galūne, yra ta, kad tetrapodai gali palyginti normaliai gyventi nenaudodami vienos kojos, išlaikydami šlapimo pūslės ir žarnyno funkcijų kontrolę, o nugaros smegenų plyšimas gali turi pražūtingą poveikį gyvūnui.
Be to, kaip pridūrė dr. Curtinas, darbas su šiuo projektu, kuris žada padėti žmonėms, turintiems nugaros smegenų pažeidimus, negali būti tęsiamas žmonių dalyvavimo, kol nebus eksperimentuoti su kitais primatais. Smegenų signalų skaitymas ir nugaros smegenų stimuliavimas atliekamas naudojant prietaisus, kuriuos žmonės jau naudoja kitiems tikslams. Tačiau signalo dekodavimo programinė įranga dar nebuvo išbandyta žmonėms.
Davidas Bortonas iš Browno universiteto, vienas pagrindinių naujosios ataskaitos autorių, rašydamas daktaro disertaciją kartu su savo kolegomis sukūrė belaidžio ryšio jutiklį dar prieš dirbdamas su daktaru Curtinu. Įrengtas mikroelektrodais, šis jutiklis registruoja ir perduoda impulsus smegenų daliai, atsakingai už galūnių judėjimą. Viena iš priežasčių, kodėl sistema gali padėti reabilitacijai, yra ta, kad ji sustiprina likusius nervinius ryšius tarp nugaros smegenų dalių ir sužeistos galūnės, sakė jis.
Smegenų signalų registravimo prietaisą papildė už nugaros smegenų pastatytas elektrostimuliavimo įtaisas, perduodantis signalus į refleksinę sistemą. Ėjimo procesą smegenys kontroliuoja tik iš dalies. Nugaros smegenys turi savo sistemą, galinčią priimti ir reaguoti į informaciją iš galūnių. Dažniausiai žmonės negalvoja apie tai, kaip jie eina, o vaikščiojimo procesą smegenys kontroliuoja ne tik pasąmonėje. Didžioji apkrovos dalis tenka nugaros smegenims ir refleksinei sistemai.
Daktaras Curtinas anksčiau naudojo elektrinę stimuliaciją, kad išmokytų žiurkes, turinčias nugaros smegenų pažeidimus, vaikščioti.
Tačiau tas jo darbas nebuvo susijęs su smegenimis, o vienas iš pagrindinių šių eksperimentų komponentų buvo laiko planas. "Jei smegenys siunčia signalą galūnei judėti, užtrunka tik kelias milisekundes, kol šis ryšys bus užmegztas", - paaiškino daktaras Bortonas.