Εγκεφαλικά εμφυτεύματα βοηθούν παράλυτη μαϊμού να σφίξει την παλάμη της

Σε έρευνα που πραγματοποιήθηκε σε μαϊμούδες, επιστήμονες εμφύτευσαν ηλεκτρόδια στο κέντρο του εγκεφάλου που ελέγχει την κίνηση και τα συνέδεσαν με άλλα ηλεκτρόδια εμφυτευμένα στους μύες του βραχίονα του ζώου. Με αυτόν τον τρόπο αποκατέστησαν την κίνηση στο παράλυτο χέρι, γεγονός πολλά υποσχόμενο στον τομέα της νευροπροσθετικής.

Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει πολλά βήματα προς αυτή την κατεύθυνση. Έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι αποκρυπτογράφησης «σημάτων» από εμφυτευμένα ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο, που βοηθούν τον ασθενή να κουνήσει τον κέρσορα του υπολογιστή ή να χειριστεί ένα μηχανικό βραχίονα μόνο με τη σκέψη. Σε άλλη μέθοδο, χρησιμοποιούν την εναπομένουσα κίνηση του ώμου ή των νεύρων για να ενεργοποιήσουν τους μύες στο χέρι επιτρέποντας έτσι σε ασθενείς να πιάνουν αντικείμενα με το χέρι τους.

Παράλυτη μαϊμού κουνάει το χέρι τηςΗ παρούσα έρευνα συνδυάζει τις δύο παραπάνω μεθόδους. Οι επιστήμονες τοποθέτησαν ηλεκτρόδια στον πρωτογενή φλοιό του εγκεφάλου δύο μαϊμούδων σε μία περιοχή που ελέγχει την κίνηση στο χέρι. Σε ένα ξεχωριστό χειρουργείο, οι ομάδα εμφύτευσε μέχρι και 5 ηλεκτρόδια σε τρεις μύες στον βραχίονα που χρησιμοποιούνται για να «κλείσει» η παλάμη. Καταγράφοντας, λοιπόν, ταυτόχρονα τα σήματα και από τις δύο ομάδες ηλεκτρόδιων –όταν η μαϊμού έπιανε και έσφιγγε διάφορα αντικείμενα- οι επιστήμονες κατάφεραν να αναπτύξουν αλγόριθμους που αποκωδικοποιούσαν τη μεταφορά των «σημάτων» από τον εγκέφαλο στο χέρι. Έπειτα θέλησαν να δείξουν πώς αυτοί οι αλγόριθμοι θα μπορούσαν να μεταφράζουν τις εντολές του εγκεφάλου σε κινήσεις και να παρέχουν διέγερση στους σωστούς μύες ώστε να επιτευχθεί η επιθυμητή κίνηση.

Για να τεστάρουν αυτή την ιδέα, προκάλεσαν προσωρινή παράλυση, με φάρμακα, στο ένα χέρι των μαϊμούδων. Μετά την παράλυση, τα ζώα δεν μπορούσαν να σηκώσουν μια λαστιχένια μπάλα και να την τοποθετήσουν σε έναν σωλήνα, μια κίνηση που ήξεραν ήδη να κάνουν. Όταν όμως ενεργοποίησαν τα ηλεκτρόδια, οι μαϊμούδες τα κατάφεραν, σε ποσοστό 80%.

«Αυτό που είναι τελείως διαφορετικό στην ερευνά μας, είναι ότι πηγαίνουμε πίσω στον εγκέφαλο και «κρυφακούμε» τα σήματα που στέλνει σε κανονικές συνθήκες», λένε οι επιστήμονες και ελπίζουν ότι κάποτε η έρευνά τους θα επιτρέψει σε ανθρώπους με παράλυση να κουνήσουν το χέρι τους απλώς με τη σκέψη. Αυτό θα είναι μία σημαντική βελτίωση, γιατί η έως τώρα κίνηση βασίζεται στην υπολείπουσα κίνηση του σώματος και απαιτεί από το άτομο να κάνει αφύσικους χειρισμούς, πχ. να κουνάει τον ώμο πάνω-κάτω για να πιάνει και να αφήνει αντικείμενα.

Ο αντίλογος λέει ότι παρόλο που είναι πολύ σημαντικό αυτό το βήμα, οι ΚΝΜ συνήθως προκαλούν μεγαλύτερη παράλυση από αυτήν που είχαν οι μαϊμούδες. Σε ένα πραγματικά παράλυτο χέρι θα χρειαζόταν να ενεργοποιηθούν πολλοί περισσότεροι μύες, και για να έχουμε φυσικό αποτέλεσμα απαιτείται συνδυασμός και συνεργασία μυών σε πιο πολύπλοκο επίπεδο από αυτό της έρευνας.

Οι υπεύθυνοι συμφωνούν πως η μεγάλη πρόκληση είναι να καταφέρουν μεγαλύτερη δεξιότητα στις λεπτές κινήσεις των χεριών. Αυτή τη στιγμή διερευνούν το πώς μπορούν να διεγείρουν τα νεύρα που κινούν τους μύες, παρά τους μύες καθ’αυτούς. Όλα καθορίζονται στη λεπτομέρεια.

Επιμέλεια: Θάλεια Κιούση
Περιοδικό Αυτονομία – www.disabled.gr – Απρίλιος 2012

ΟΙ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ

Θεραπεία βλαστικών κυττάρων βελτιώνει την κινητικότητα στην πολλαπλή σκλήρυνση

Η θεραπεία με βλαστικά κύτταρα ενδεχομένως να μπορέσει στο μέλλον να συντελέσει στη θεραπεία της σκλήρυνσης κατά πλάκας, καθώς από πειράματα που έγιναν σε ποντίκια διαπιστώθηκε σημαντική βελτίωση στην …

Ηλεκτρική διέγερση για την βάδιση παραπληγικών

Τέσσερις Αμερικανοί, παράλυτοι από τη μέση και κάτω, κατάφεραν να κινήσουν με ελεγχόμενο τρόπο ξανά τα πόδια τους για πρώτη φορά μετά από τουλάχιστον δύο χρόνια, χάρη σε μια συσκευή ηλεκτρικής …

Ρομποτικές «στολές» από το… μέλλον βοηθούν

Οι ερευνητές αναπτύσσουν ρομποτικές «στολές» για να βοηθούν παραπληγικούς και τετραπληγικούς να κινούνται εντός ή εκτός σπιτιού, να ανεβαίνουν σκάλες κτλ. Ανάλογοι εξωσκελετοί, όπως ονομάστηκαν οι …

Ελπίδα για τη θεραπεία της παράλυσης

Ελπίδα για τη θεραπεία της παράλυσης δίνει το πείραμα επιστημόνων του Χάρβαρντ, οι οποίοι κατάφεραν να κάνουν έναν πίθηκο να κινείται σύμφωνα με τη σκέψη ενός άλλου. …

Ανακάλυψη οδηγεί σε φάρμακο για την οστεοπόρωση;

Ένα φάρμακο για τη θεραπεία της οστεοπόρωσης πιστεύουν ότι θα μπορέσουν να αναπτύξουν επιστήμονες στις ΗΠΑ, έπειτα από μια ανακάλυψη που φαίνεται ότι ενισχύσει σοβαρά τη δημιουργία νέας οστικής …

Το πρώτο καλλιεργημένο δέρμα με αγγεία

Πριν καν ολοκληρωθούν οι δοκιμές μοσχευμάτων δέρματος που καλλιεργούνται στο εργαστήριο από κύτταρα του ίδιου του ασθενή, ερευνητές στην Ελβετία αναφέρουν ότι προχώρησαν ένα βήμα παραπέρα: …