BrainGate chip shows progress in clinical tests

Patients can control the cursor merely by thinking about it, and can also play computer video games while opening e-mail messages and other more complex computer tasks by using thoughts.

A clinical trial at a Warwick rehabilitation center of a sensor that would allow quadriplegics to use thoughts to control devices is “encouraging,” a principal investigator for the study said.

The BrainGate Neural Interface System is being developed by Foxboro-based Cyberkinetics Neurotechnology Systems and is an outgrowth of research conducted by a Brown University researcher.

“The patient can use his thoughts to move a cursor on the screen of the computer, for his television,” said Dr. Jon Mukand, an investigator and medical director for the Southern New England Rehabilitation Center. The television controls operate through an infrared system and allow the patient to change channels, control the volume and turn the set on and off.

The study is being conducted at the Sargent Rehabilitation Center in Warwick. It is the first study site that Cyberkinetics has chosen. The sensor was placed on the patient’s brain during a surgery at Rhode Island Hospital.

The BrainGate system used in the trial was provided by Cyberkinetics, the sponsor of the study. The system stems from research conducted in the lab of Dr. John Donoghue, chairman of neuroscience at Brown University.

The BrainGate sensor was implanted on the primary motor cortex portion of the brain of a man with a three-year-old spinal cord injury. One hundred micro electrodes were placed on the brain. Researchers then recorded activity on the neurons.

As Mukand describes it, researchers directed the patient to imagine moving an arm. Doctors recorded that activity to program the computer connected to the BrainGate microchip.

“When you see a pattern of electrical activity, that information is then used to control the cursor,” Mukand said. The technique is called “linear regression” – correlating movements with patterns of electrical activity.

Once it was programmed, the patient was then able to use his thoughts to control the cursor, television and able to manipulate a prosthetic hand that’s linked to the computer system. “This means there is potential for helping people with severe disabilities control external devices with their thoughts,” Mukand said.

Investigators at Sargent recorded results from the study over a six-month period. They found no bleeding at the implantation site, and the patient has had no headaches, Mukand said.

Investigators can ensure the device is working by asking the patient to move the cursor on the screen to other points, Mukand said.

“He can control the cursor merely by thinking about it,” he said. The patient can also play computer games like Pong, open simulated e-mail messages and other more complex computer tasks by using thoughts.

The next step in the development of the device, which has been in progress for a decade, is to recruit more patients for the study of the device. The FDA approved the BrainGate study for five patients, Mukand said, and investigators are actively having discussions with a number of people. The study is expected to last for about 13 months for each patient, who will perform tasks with the device. At the end of the study, each patient will undergo another surgery to have the device removed or could have the option to participate in future studies.

“Since this is the first human study, we need to be very selective,” Mukand said. The device was previously tested on monkeys at Brown University.

The goal is to eventually miniaturize the BrainGate sensor and reduce the size of the external hardware to make the program more easily usable, Mukand said.

“Then we hope the device will be functional and more easily used by the patient and control a variety of systems that will eventually make them more independent,” Mukand said.

While the patient in the clinical trial sustained a spinal cord injury, the device can be used on quadriplegia induced by strokes, other injuries or muscular dystrophy.

The BrainGate system may not be available commercially for another five to 10 years, Mukand said. The length of time it takes for study depends on how the research progresses, he said.

The principal investigator, Mukand is also on the faculty of Brown University, Boston University and Tufts University. The surgery to implant the sensor was conducted at Rhode Island Hospital in Providence by Dr. Gerhard M. Friehs, director of functional neurosurgery and associate professor of clinical neurosciences at Brown Medical School.

Copyright © 2003-2005 Red Planet, LLC

[wpsr_socialbts]

ΟΙ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Η Παραολυμπιακή γιορτή του Σότσι

Για πρώτη φορά στην ιστορία των Χειμερινών Παραολυμπιακών, στο Σότσι, Ρώσοι αθλητές θα μετάσχουν σε όλα τα αγωνίσματα. Απαντες τονίζουν ότι οι επιτυχίες αυτών των αθλητών, είναι δυνατές μόνο όταν η …

Η Μέρκελ… καθιστή

Η εμφάνιση της ΄Αγκελα Μέρκελ στη συνεδρίαση για το πρόγραμμα της νέας κυβέρνησης είχε μια ιδιαιτερότητα. Για πρώτη φορά στην ιστορία θα γίνει η ανάγνωση των προγραμματικών δηλώσεων με την καγκελάριο …

Σάο Πάολο: Η πρώτη πάσα, από παράλυτο έφηβο

Κάπως έτσι θα δοθεί το εναρκτήριο λάκτισμα στο Μουντιάλ της Βραζιλίας. Το βέβαιο όμως είναι ότι η κορυφαία στιγμή του Παγκοσμίου δεν θα γραφτεί από τον Ρονάλντο ή τον Ρούνεϊ, αλλά από έναν παράλυτο …

Η Μέρκελ απτόητη από τον τραυματισμό

Οι πατερίτσες δεν εμπόδισαν την Αγκελα Μέρκελ να υποδεχθεί χθες στην καγκελαρία παιδιά από όλη τη Γερμανία που της έψαλαν τα κάλαντα, ενώ ο τραυματισμός της δεν θα σταθεί εμπόδιο ούτε στην παρουσία …

Κλινήρης αλλά παρούσα στα σημαντικά μίτινγκ

Η είδηση του τραυματισμού της καγκελαρίου κατά τις χειμερινές διακοπές της αποτελεί ακόμη πρώτο θέμα. Το ερώτημα που θέτουν αναλυτές είναι σε ποιο βαθμό αυτό επηρεάζει τις κυβερνητικές της …

Ισότης μέχρι ισοπεδώσεως

Είναι δυνατόν να μην μας έχει απασχολήσει ποτέ το γεγονός πως τα άτομα με αναπηρίες «δικαιούνται» ακριβώς τις ίδιες παροχές είτε εργάζονται είτε δεν εργάζονται είτε είναι ισοβίως άνεργοι; Εάν κάτι …

Πνιγήκαμε σε μια κουταλιά ΚΕΠΑ

Οι καθυστερήσεις στα ΚΕΠΑ είναι ένα τεράστιο πρόβλημα που όλοι μας το αντιμετωπίζουμε καθημερινά. Όμως εάν αντιληφθούμε συνολικά το πρόβλημα της πιστοποίησης του βαθμού αναπηρίας ως προς το μέγεθος …

Ελλάς Ελλήνων Υπνωτισμένων

Έχουμε χάσει την επαφή με την πραγματικότητα. Κάτι περίεργο μας ψέκαψαν και έχουμε χάσει κάθε επαφή με την κοινή λογική και ακόμη περισσότερο με τον δυτικό ορθολογισμό. Δεν υπάρχει αμφιβολία πως …

Εκκωφαντική βουβαμάρα από τους φορείς των ΑμεΑ

Δικαιολογημένες απορίες συνδικαλιστών για την αδιαφορία των συνδικαλιστών. Ούτε ένας συνδικαλιστικός σύλλογος αναπήρων δεν ενδιαφέρεται για όλα αυτά που συμβαίνουν στο ΕΟΠΥΥ και στο ΕΣΥ; Σάλος από …

Prosthetic Limbs Offer a Sense of Touch

The sense of touch allows us to process data about our everyday world. Without it, we might have to visually calculate how wide to stretch our fingers each time we reached for the phone or how much …