Neurochirurdzy z University of Michigan Health przeprowadzili pierwszy na świecie zabieg wszczepienia bezprzewodowego interfejsu mózg-komputer (BCI) Connexus, opracowanego przez firmę Paradromics. Implant otrzymała mieszkanka stanu Michigan cierpiąca na stwardnienie zanikowe boczne (SLA), która miała coraz większe trudności z mówieniem.

Naukowcy chcą przede wszystkim ocenić długoterminowe bezpieczeństwo urządzenia. Równocześnie będą sprawdzać, czy implant pozwoli pacjentce odzyskać możliwość komunikacji za pomocą syntetycznej mowy, tekstu oraz sterowania komputerem przy użyciu samych myśli.

Jak działa implant?

Connexus należy do niewielkiej grupy wszczepialnych i całkowicie bezprzewodowych interfejsów mózg-komputer (BCI) rozwijanych obecnie w Stanach Zjednoczonych. Urządzenie wykorzystuje 421 mikroskopijnych elektrod, które rejestrują aktywność pojedynczych neuronów w mózgu. Sygnały trafiają następnie do niewielkiego nadajnika umieszczonego w klatce piersiowej, a stamtąd są bezprzewodowo przesyłane do zewnętrznego odbiornika.

Docelowo system ma interpretować zamiary użytkownika i zamieniać sygnały neuronalne na tekst, syntetyczny głos lub polecenia dla komputera. Firma zakłada, że technologia pozwoli osobom z ciężkimi schorzeniami neurologicznymi utrzymać kontakt z rodziną i otoczeniem mimo utraty mowy.

Czym są BCI?

Interfejsy mózg-komputer (BCI) to urządzenia, które tworzą bezpośrednie połączenie między mózgiem a komputerem lub innym sprzętem elektronicznym. Wszystkie zatwierdzone BCI stosowane dziś u ludzi to nadal systemy częściowo przewodowe. W korze mózgowej umieszcza się bardzo cienkie elektrody, które rejestrują aktywność pojedynczych neuronów lub ich niewielkich grup. Sygnały te są następnie przesyłane przewodem do urządzeń znajdujących się poza ciałem, gdzie algorytmy tłumaczą wzorce aktywności mózgu na konkretne polecenia, np. ruch kursora, wybór liter na ekranie czy syntezowaną mowę.

W praktyce wygląda to tak, że pacjent wyobraża sobie wykonanie określonej czynności, np. przesunięcie dłoni lub wypowiedzenie słowa. Odpowiednie obszary mózgu generują charakterystyczne sygnały elektryczne, które implant rejestruje i przekazuje do komputera. W ostatnich badaniach osoby z porażeniem potrafiły dzięki takim systemom samodzielnie pisać wiadomości, korzystać z komputera, a nawet pracować zawodowo z domu.

Przewody wychodzące przez skórę zwiększają ryzyko zakażeń i utrudniają codzienne korzystanie z systemu. Pacjent często jest też uzależniony od specjalistycznego sprzętu i pomocy personelu medycznego. Dlatego firmy takie jak Paradromics, Neuralink czy Synchron starają się przenieść całą elektronikę do wnętrza organizmu i przesyłać dane bezprzewodowo.

Badanie kliniczne Connect-One ma potrwać 6 lat. Naukowcy będą oceniać nie tylko bezpieczeństwo implantu, ale także szybkość komunikacji, wielkość słownika, jaki uda się odtworzyć, oraz ilość danych, które system potrafi przetworzyć w czasie rzeczywistym.

Czytaj także:

Pisanie bez rąk. Implant przyspiesza komunikację sparaliżowanych

Pierwszy wszczepialny implant do leczenia paraliżu zatwierdzony