PROVIDENCE, R.I. – O John Donoghue, πιστεύει ότι μπορεί να υπάρξει λύση για τις κακώσεις νωτιαίου μυελού, που δεν σχετίζεται με τις αμφισβητούμενες έρευνες των βλαστικών κυττάρων.

Ο καθηγητής νευρολογίας του Brown University, θεωρεί ότι οι υπολογιστές, και οι συνδέσεις με καλώδια, μπορούν να αντικαταστήσουν διάφορα συστήματα του σώματος, συνδέοντας τον εγκέφαλο με τους μυς, και παρακάμπτοντας την τραυματισμένη περιοχή.

«Αντικαθιστούμε τα βιολογικά καλώδια, με φυσικά», λέει ο ίδιος.

Το σύστημα Brain Gate Neural Interface, που συνδέει έναν υπολογιστή με τον εγκέφαλο, και κατασκευάστηκε αρχικά στο εργαστήριο του Donaghue στο Brown (και εφαρμόστηκε στο Cyberkinetics -μια εταιρία που ίδρυσε ο John Donoghue στη Μασαχουσέτη), εμφυτεύτηκε στον Matthew Nagle, ο οποίος έμεινε παράλυτος από τραυματισμό στον αυχένα, το 2001.

Για περίπου εννέα μήνες, ο Nagle, που δεν μπορούσε να κινήσει χέρια και πόδια, μπόρεσε να ελέγξει έναν κέρσορα υπολογιστή με τη σκέψη, ανοίγοντας την τηλεόραση, διαβάζοντας μηνύματα του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και παίζοντας απλά ηλεκτρονικά παιχνίδια.

O Donoghue, λέει ότι η τεχνολογία, που θέλει πολλά χρόνια ακόμα για να αναπτυχθεί πλήρως, θα μπορέσει κάποτε να βοηθήσει άτομα σαν τον Nagle, να ζήσουν ανεξάρτητα, ή να εκτελέσει εργασίες συνδέοντας τον εγκέφαλο με υπολογιστές, συσκευές ρομπότ ή ακόμα και με τα παράλυτά τους άκρα.

Η μικροσκοπική συσκευή που επιτρέπει στον Nagle να χειριστεί τον κέρσορα, εμφυτεύεται στην επιφάνεια του εγκεφάλου, στην περιοχή του κινητικού φλοιού, που είναι υπεύθυνος για την κίνηση των χεριών.

Όταν ο Nagle σκεφτεί να κινήσει το χέρι του προς τα δεξιά, οι εγκεφαλικές ώσεις συλλαμβάνονται από έναν αισθητήρα, που τις διαβιβάζει στον υπολογιστή, και ως εκ τούτου μεταφράζονται, και κατευθύνουν τον κέρσορα προς τα δεξιά, στην οθόνη του υπολογιστή. Ο Νagle, με αυτό τον τρόπο μπορεί να σχεδιάσει έναν κύκλο.

Ο έλεγχός του δεν είναι τόσο καλός όσο θα ήταν αν χειριζόταν με το χέρι το ποντίκι, όμως το γεγονός ότι ο Nagle μπορούσε να χειριστεί τον υπολογιστή μόνο με τη σκέψη, δίνει απάντηση σε πολλά σοβαρά ερωτήματα.

Επειδή ο νωτιαίος μυελός του Nagle είχε τραυματιστεί, κι ο εγκέφαλός του είχε αποκοπεί για αρκετά χρόνια από τους μυς που κανονικά ελέγχει, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι αν ο εγκέφαλός του θα μπορούσε ακόμα να παραγάγει τις ώσεις που χρειάζονται για τον έλεγχο των χεριών του. Το εμφύτευμα του Nagle, απέδειξε ότι μπορεί.

«Πραγματικά, δεν γνωρίζαμε ότι απλά με την σκέψη θα μπορούσαμε να παράγουμε νευρική δραστηριότητα.», λέει ο Dοnoghue, και προσθέτει, πως, ενώ παλαιότερα είχε αποδειχθεί ότι με τη σκέψη οι πίθηκοι μπορούσαν να παίξουν ηλεκτρονικά παιχνίδια, εντούτοις, το νευρικό τους σύστημα δεν είχε τραυματιστεί.

Η εξέλιξη αυτή σημαίνει ότι κάποια στιγμή οι επιστήμονες θα μπορέσουν να συνδέσουν τον εγκέφαλο παράλυτων ασθενών με τους μυς τους, προκαλώντας διέγερση, και επιτρέποντάς τους να ξανακινήσουν τα παράλυτά τους άκρα. Ο Donoghue προβλέπει ότι στο μέλλον, τα άτομα με κακώσεις ή δυσλειτουργία του νωτιαίου μυελού που προσβάλλει τα νεύρα, θα μπορούν να κινηθούν ξανά, με αντικατάσταση του νευρικού συστήματος με καλώδια, που θα τοποθετούνται κάτω από το δέρμα.

Το περπάτημα αποτελεί μια μεγάλη πρόκληση, διότι απαιτεί έναν πολύπλοκο συνδυασμό μυϊκών αλληλεπιδράσεων και ισορροπίας. Ωστόσο, ο Donoghue πιστεύει ότι η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποκαταστήσει στους ασθενείς πολλές δραστηριότητες που ένας υγιής άνθρωπος μπορεί να εκτελέσει. Για παράδειγμα, οι ασθενείς θα μπορέσουν κάποια μέρα να χρησιμοποιήσουν ένα ρομποτικό χέρι, ή να θέσουν σε λειτουργία ένα ηλεκτρικό αναπηρικό αμαξίδιο.

«Σε τελική ανάλυση, θα επιθυμούσαμε να συνδέσουμε {τον Nagle}με μια συσκευή, που θα μπορεί να κάνει κάποια πράγματα για αυτόν ή τους μυς του», λέει ο Donoghue.

Έως τώρα, η συσκευή Brain Gate είναι μια από τις δύο που αξιολογούνται από την Διοίκηση Τροφίμων και Φάρμακων κι έχουν δοκιμαστεί στους ανθρώπους .Οι ερευνητές ψάχνουν τέσσερα ακόμα άτομα για να ελέγξουν την συσκευή στον πρώτο κύκλο δοκιμών.

Ο Donoghue εργάζεται στο να μετατρέψει τη συσκευή σε ασύρματη, ώστε να μην χρειάζεται η σύνδεση του ασθενή με την κονσόλα του υπολογιστή με καλώδια, καθώς και στην αυτοματοποίηση του συστήματος, ώστε να μην χρειάζεται επαναρύθμιση κάθε φορά μου χρησιμοποιείται.

Άλλη μια πρόκληση, είναι η επεξεργασία του τρόπου με τον οποίον τα μηνύματα μεταφράζονται σε κίνηση επί της οθόνης, ώστε οι ασθενείς να έχουν πιο ακριβή έλεγχο. Αυτή η διαδικασία μετάφρασης περιλαμβάνει πολύπλοκους αλγόριθμους, που μετασχηματίζουν τη γλώσσα των νευρικών ώσεων σε εντολές, οι οποίες μεταφέρονται στον υπολογιστή.

Η προσέγγιση του Donoghue έχει επικριθεί από κάποιους που υποστηρίζουν ότι δεν υπάρχει λόγος να υποβάλλονται άτομα σαν τον Nagle σε τέτοιες χειρουργικές τεχνικές για την ενεργοποίηση της συσκευής, χρησιμοποιώντας την ήδη υπάρχουσα περιορισμένη κινητικότητα. Πιστεύουν ότι το Brain Gate έχει νόημα μόνο σε άτομα που δεν μπορούν να κινηθούν καθόλου.

Ακόμα και για βαριές αναπηρίες, υπάρχουν εναλλακτικές, όπως ο έλεγχος υπολογιστών με την κίνηση των ματιών.

Ο Donoghue όμως λέει ότι οι αισθητήρες που ελέγχουν την κίνηση των ματιών έχουν πολλά μειονεκτήματα, αφού περιορίζουν την προσοχή του ασθενούς.

«Δεν μπορείς να εκτελέσεις άλλη δραστηριότητα με αυτούς τους αισθητήρες», λεει, και επισημαίνει ότι ενώ ο Nagle χειριζόταν τον κέρσορα του υπολογιστή μέσω του κινητικού φλοιού του εγκεφάλου του, ταυτόχρονα μπορούσε να συζητάει.

«Άλλες τεχνολογίες», λέει, «αποτελούν υποκατάστατα ή αναπληρώνουν τη λειτουργία που θέλουμε», ενώ το Brain Gate χρησιμοποιεί το συγκεκριμένο τμήμα του εγκεφάλου, για συγκεκριμένο σκοπό.

ΑΠΟ ΤΗΝ ELISABETH ZUCKERMAN
Αρθρογράφος του Associated Press
Απρίλιος, 2005

Μετάφραση: Πάνος Ζουρνατζίδης, Εργοθεραπευτής,
allejestem@hotmail.com