Autor : Anna Jackowska
2024-02-01 13:25
Czy Elon Musk jest prekursorem technologii opartych na implantach mózgowych, które mogą pomóc pacjentom w codziennym życiu? Jak się okazuje, niekoniecznie, ale jego działania - za którymi stoją ogromne pieniądze - na pewno przyczyniają się do postępu w tym zakresie i do szerokiego rozpowszechniania wiedzy o tym, jak ogromne możliwości stwarzają nowe technologie w medycynie.
Neuralink, startup Elona Muska, wszczepił chip do mózgu człowieka. Celem projektu jest pomoc pacjentom sparaliżowanym lub zmagającym się z szeregiem schorzeń neurologicznych poprzez umożliwienie im kontrolowania kursora komputerowego lub klawiatury przy użyciu myśli.
Więcej na ten temat:
Elon Musk: Chip do sterowania myślami wszczepiony do mózgu człowieka
W 2021 r. Neuralink zademonstrował, jak ich technologia działa w przypadku małpy o imieniu Pager, której wszczepiono do mózgu dwa urządzenia bezprzewodowe - pozwalały one Pagerowi sterować kursorem za pomocą myśli. TUTAJ dostępne jest nagranie, podczas którego gra w grę zwaną "mind pong".
Jednak Elon Musk nie jest prekursorem technologii związanych z implantami mózgowymi: inne firmy wykonujące podobną pracę są już na dalszych etapach procesu badawczego - na przykład firma Synchron od 2021 r. rejestruje i wszczepia ludziom implanty w ramach badania "Ocena bezpieczeństwa w pełni wszczepionego wewnątrznaczyniowego interfejsu mózg-komputer w przypadku ciężkiego paraliżu u 4 pacjentów. Badanie stentrody ze sterowanym myślami przełącznikiem cyfrowym (SWITCH)".
Ponadto badania związane ze stosowaniem implantów mózgowych to także nie nowość w medycynie.
Sygnały elektryczne przekazywane do ciała migdałowatego w mózgu mogą złagodzić objawy depresji. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Fransisco opracowali nowatorską metodę leczenia depresji za pomocą implantu umieszczonego w mózgu i stymulowanego sygnałami przechodzącymi przez elektrody. Dotychczas podobne urządzenia były stosowane też w padaczce - niejako przewidywały ataki choroby.
Metodę kalifornijskich naukowców zastosowano u 36-letniej pacjentki z depresją oporną na leczenie. Po dokonaniu stymulacji mózgu objawy ustąpiły. Pojawiły się pozytywne emocje i zadowolenie z podejmowanej aktywności. Zmienił się również nastrój chorej.
Pacjentka została poddana krótkim, sześciosekundowym stymulacjom. Po wykryciu promieniowania gamma z ciała migdałowatego, terapia została przerwana. Zabiegi trwały nie więcej niż 30 minut dziennie.
Z kolei naukowcy z hiszpańskiego uniwersytetu Miguela Hernándeza oraz holenderskiego Instytutu Neuronauki opracowali implant mózgowy, który umożliwia osobom niewidomym dostrzeganie nowych kształtów. Jak informuje instytut na swojej stronie internetowej, pierwszej pacjentce, którą była Hiszpanka Bernardeta Gómez, wszczepiono do mózgu implant składający się z 96 elektrod. Kobieta była niewidoma od 16 lat. Po operacji wczepienia implantu nie wystąpiły żadne komplikacje, zaś naukowcy stwierdzili, że implant nie zaszkodził ani nie wpłynął negatywnie na funkcjonowanie mózgu.
Samo urządzenie umożliwiło niewidomej ponowne rozpoznanie różnych wzorów i liter. Pacjentka była nawet w stanie zagrać w prostą komputerową grę Pacman. Zdaniem holenderskiego naukowca w ciągu dziesięciu lat możliwe będzie wprowadzenie na rynek implantu, który przywróci wzrok osobom niewidomym.
Naukowcy z Duke University (USA) opracowali implant, który sygnały powstające w mózgu dekoduje na mowę. Bdacze zmieścili w nim 256 mikroskopijnych sensorów - w czasie mowy mózg steruje ponad setką mięśni w jamie ustnej, języku i krtani. Im więcej czujników, tym dokładniej można dekodować pracę neuronów.
Implant został już przetestowany na pacjentach, którzy przechodzili operację mózgu z innych powodów, np. w ramach terapii choroby Parkinsona czy wycięcia guza. Ochotnicy słuchali pozbawionych sensu słów, takich jak „ava”, „kug” czy „vip”, i później je powtarzali. Implant nagrywał aktywność ich mózgów.
Z pomocą tak zebranych informacji, naukowcy wytrenowali sztuczną inteligencję i sprawdzili, jak system radzi sobie z rozpoznawaniem dźwięków na podstawie danych o aktywności mózgu. Średnio prawidłowo rozpoznawał głoski w 40 proc. przypadków. Może się wydawać, że to niewiele, ale w czasie operacji mózgów ochotników naukowcy mieli tylko 15 minut na całą procedurę i zbieranie danych z mowy trwało zaledwie 90 sekund.
Sprzęt Neuralink jest mniej więcej wielkości monety i składa się z kilku elektrod, które nie potrafią czytać w myślach danej osoby, ale raczej obserwują i interpretują sygnały wysyłane przez neurony - komórki nerwowe, które wykorzystują energię elektryczną i substancje chemiczne do wysyłania sygnałów z mózgu do reszty ciała, aby pomóc mu się poruszać i oddychać.
- Korzystając z najnowszych osiągnięć w dziedzinie komputerów, które pojawiły się w ciągu ostatnich 30 lub 40 lat, w końcu mamy wystarczającą moc obliczeniową, aby zbudować i trenować algorytmy matematyczne, aby oszacować, jak mogą wyglądać te informacje, i wreszcie mamy moc obliczeniową, aby dokonywać takich szacunków w czasie rzeczywistym - mówi dla CNN Health dr Paul Nuyujukian, profesor bioinżynierii i neurochirurgii, który prowadzi Brain Interfacing Laboratory na Uniwersytecie Stanforda.
Choć technologia E. Muska jest nowatorska (nie wymaga podłączenia do komputera - działa na baterii, którą można ładować bezprzewodowo), ekspert podkreślił, że jej działania opierają się na podstawach naukowych dotyczących sposobu, w jaki mózg kontroluje ruch, które naukowcy rozumieją od ponad 100 lat.
Jeśli technologie związane z implantami mózgu zadziałają - i będą jednocześnie bezpieczne - pewnego dnia mogą przynieść wiele korzyści osobom, które nie są w stanie poruszać się ani komunikować. To jednak wciąż pieśń przyszłości - pacjenci jeszcze przed długi czas nie będą mogli uzyskać dostępu do takich metod leczenia.
- Nic w tej dziedzinie nie dzieje się z dnia na dzień - mówi Nuyujukian. On i inni naukowcy pracowali nad tego rodzaju technologiami od dziesięcioleci. W ciągu ostatnich pięciu do dziesięciu lat innowacje techniczne nabrały tempa, w miarę jak coraz więcej firm zajmujących się inżynierią neuronową zaangażowało się w ten biznes. Wciąż jednak badań dotyczących bezpieczeństwa takich technologii jest zbyt mało, a samo zatwierdzanie tak innowacyjnych technologii do szerokiego stosowania często zajmuje od 10 do 20 lat.
Polecamy także:
KE chce wspierać państwa w zapobieganiu nowotworom przez szczepienia
Fentanyl: USA i Chiny łączą siły, by walczyć z nielegalną produkcją