Μια παράλυτη 58χρονη γυναίκα που πάσχει από προχωρημένη πλάγια μυατροφική σκλήρυνση (ALS), μπορεί πλέον να επικοινωνεί με τη σκέψη της χάρη σε ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα.

Το εμφυτευμένο «τσιπάκι» συλλαμβάνει τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου και τα μεταδίδει σε ένα υπολογιστή-ταμπλέτα, όπου ένα ειδικό λογισμικό αναλαμβάνει να τα μετατρέψει σε λέξεις, οι οποίες αναπαράγονται στην οθόνη. Η ασθενής μπορεί, με αυτό τον έμμεσο τρόπο, να «πληκτρολογεί» αργά δύο έως τρία γράμματα το λεπτό.

Είναι η πρώτη φορά που μια τέτοια διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή χρησιμοποιείται στο σπίτι ενός ασθενούς, χωρίς να χρειάζεται η καθημερινή παρουσία γιατρών και μηχανικών στο εργαστήριο για να γίνονται οι αναγκαίες ρυθμίσεις.

Η πλάγια μυατροφική σκλήρυνση, γνωστή και ως νόσος του κινητικού νευρώνα, είναι μια ανίατη και άγνωστης αιτιολογίας νευροεκφυλιστική πάθηση, που προκαλεί δυσκολία στην ομιλία, στην κατάποση και τελικά στην αναπνοή. Τουλάχιστον εννέα στις δέκα περιπτώσεις θεωρούνται ότι είναι κληρονομικές. Έγινε ευρύτερα γνωστή όταν από αυτή προσβλήθηκαν ο Αμερικανός αθλητής του μπέιζμπολ Λου Γκέρινγκ και αργότερα ο διάσημος Βρετανός φυσικομαθηματικός Στίβεν Χόκινγκ.
Οι γιατροί και ερευνητές στην Ολλανδία, με επικεφαλής τον καθηγητή γνωσιακής νευροεπιστήμης Νίκ Ράμσεϊ του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου της Ουτρέχτης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο αμερικανικό ιατρικό περιοδικό "New England Journal of Medicine", δήλωσαν ότι η ασθενής -γιατρός στο επάγγελμα- διαγνώσθηκε με τη νόσο το 2008.
Η κατάστασή της επιδεινώθηκε γρήγορα και «κλειδώθηκε» μέσα στο σώμα της, καθώς παρόλο που είχε συνείδηση, ήταν σχεδόν αδύνατο να κινήσει τον παραμικρό μυ της (με εξαίρεση τα μάτια), χάνοντας έτσι τόσο την ικανότητα να μιλάει, όσο και να αναπνέει (χρησιμοποιεί πλέον έναν αναπνευστήρα).

Δύο χρόνια πριν το εγκεφαλικό εμφύτευμα, η ασθενής είχε αρχίσει να χρησιμοποιεί ένα άλλο μέσο επικοινωνίας: μια συσκευή που της επιτρέπει να επιλέγει με τα μάτια της εικονίδια σε μια οθόνη υπολογιστή και έτσι να «γράφει» περίπου μια λέξη το λεπτό. Όμως το νέο εμφύτευμα -μετά την κατάλληλη εκπαίδευση της ασθενούς στη χρήση του- επιτρέπει μια πιο άμεση επικοινωνία.
Στη συγκεκριμένη νόσο, παρόλο που ο εγκέφαλος δεν μπορεί πλέον να επικοινωνήσει με τους μυς και να τους δώσει εντολή να κινηθούν, ο ίδιος συνεχίζει να έχει ηλεκτρική δραστηριότητα. Αυτό εκμεταλλεύθηκαν οι επιστήμονες με το εμφύτευμα, το οποίο εισάγεται χειρουργικά στον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου. Με τα ηλεκτρόδια που διαθέτει, ανιχνεύει τα ηλεκτρικά σήματα μεταξύ των νευρώνων, τα αποκωδικοποιεί και τα μετατρέπει σε γραπτές λέξεις. Η ασθενής δεν νιώθει καθόλου την παρουσία του εμφυτεύματος μέσα στο κρανίο της.

'Αλλοι επιστήμονες, πάντως, εμφανίσθηκαν επιφυλακτικοί κατά πόσο τα οφέλη του εμφυτεύματος είναι αρκετά για να δικαιολογήσουν τον κίνδυνο μιας πολύπλοκης νευροχειρουργικής επέμβασης, σύμφωνα με τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης» και το "New Scientist". Οι ερευνητές αντέτειναν ότι ναι μεν ο κίνδυνος δεν είναι αμελητέος, δεν είναι όμως μεγαλύτερος από άλλες παρεμφερείς επεμβάσεις, όπως η εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση σε ασθενείς με νόσο Πάρκινσον ή η τοποθέτηση βηματοδότη στην καρδιά.

Ήδη σχεδιάζονται δοκιμές του εμφυτεύματος και σε άλλους ασθενείς, ενώ στην πορεία θα βελτιωθεί περαιτέρω το χρησιμοποιούμενο λογισμικό. Στόχος είναι να επιταχύνει την πληκτρολόγηση των λέξεων και επιπλέον να μπορεί να κάνει περισσότερα πράγματα, όπως να ανοίγει ή να κλείνει την τηλεόραση μετά από εντολή του ασθενούς με τη σκέψη του ή ακόμη να καθοδηγεί το αναπηρικό καροτσάκι του.
πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Μία πρωτοποριακή χειρουργική τεχνική αποκατέστησε σε ικανοποιητικό βαθμό την κίνηση στα χέρια εννέα ασθενών, οι οποίοι ήσαν παράλυτοι από τον λαιμό και κάτω, με αποτέλεσμα σήμερα να μπορούν να τρώνε και να χειρίζονται αντικείμενα μόνοι τους..

Οι εννέα ασθενείς είχαν αναπτύξει τετραπληγία έπειτα από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού χαμηλά στον αυχένα.

Οι χειρουργοί από το Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σαίντ Λούις (WUSTL) που τους ανέλαβαν, δημιούργησαν μία «παράκαμψη» στη νεύρωση των χεριών τους, συνδέοντας τα υγιή νεύρα που ξεκινούσαν από το νωτιαίο μυελό πάνω από το σημείο του τραυματισμού, με τα νεύρα των χεριών που είχαν ακινητοποιηθεί εξαιτίας του τραυματισμού.

Αν και οι ασθενείς χρειάσθηκαν στη συνέχεια 6 έως 18 μήνες εντατικής φυσιοθεραπείας για να μάθουν τα νεύρα των χεριών τους να κινούν τους μυς με τη νέα σύνδεση, όλοι τους κατάφεραν να ανακτήσουν κάποιου βαθμού κίνηση στα δάκτυλά τους.

Ο νωτιαίος μυελός είναι μία μακριά δέσμη νευρικών κυττάρων, που αρχίζουν από τον εγκέφαλο και διατρέχουν όλο το κέντρο της σπονδυλικής στήλης, δημιουργώντας στην πορεία «παρακλάδια» (νεύρα) που το καθένα με τη σειρά νευρώνει και κάποιο όργανο ή ιστό του σώματος.

Μοιάζει, δηλαδή, με ένα καλώδιο που αποτελείται από πολλά σύρματα, κάθε ένα από τα οποία προβάλλει από την κατάλληλη θέση προς την κατεύθυνση που πρέπει ώστε να ενωθεί με ένα όργανο ή ιστό.

Όταν κοπεί σε κάποιο σημείο ο νωτιαίος μυελός, παύουν να λειτουργούν όλα τα νεύρα (επομένως, και τα αντίστοιχα όργανα και ιστοί) που «βγαίνουν» από το σημείο αυτό και κάτω, ενώ εκείνα που βρίσκονται από πάνω μένουν υγιή.

Αυτός είναι λ.χ. ο λόγος που εκδηλώνει παραπληγία ένας άνθρωπος ο οποίος τραυματίζει το νωτιαίο μυελό στη μέση, ενώ όταν τραυματίζεται στον αυχένα εκδηλώνει τετραπληγία.

Η εγχείρηση

Στη νέα εγχείρηση, οι λεπτομέρειες της οποίας δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «PlasticandReconstructiveSurgery», η χειρουργική ομάδα του WUSTLκατόρθωσε να δημιουργήσει νέες συνδέσεις, αποκαθιστώντας την επικοινωνία ανάμεσα στον εγκέφαλο και τα νεύρα των χεριών των ασθενών.

Έτσι, τους επέτρεψε να ανακτήσουν αρκετή ανεξαρτησία, αφού μπορούν πλέον να τρώνε μόνοι τους ή να γράφουν με στυλό.

Μάλιστα ο ένας από τους ασθενείς είναι γιατρός στο WUSTL, ο δρ Μίκαελ Μπάβλσικ, ο οποίος είναι ωτολαρυγγολόγος και είχε μείνει τετραπληγικός σε ατύχημα το 2012.

Όπως εξηγούν η επικεφαλής ερευνήτρια δρ Άιντα Κ. Φοξ, επίκουρη καθηγήτρια Χειρουργικής στο πανεπιστήμιο, και οι συνεργάτες της, η εγχείρηση είναι κατάλληλη για ασθενείς με τραυματισμούς στον έκτο ή τον έβδομο αυχενικούς σπονδύλους (συμβολίζονται C6 και C7 ή A6 και Α7) οι οποίοι, λόγω της θέσης του τραύματος, διατηρούν κάποιου βαθμού νεύρωση προς τους ώμους και τα μπράτσα.

Αντιθέτως, δεν είναι κατάλληλη για όσους είναι τραυματισμένοι από τον πέμπτο αυχενικό σπόνδυλο και πάνω, διότι δεν υπάρχουν υγιή νεύρα για να γίνει η νέα σύνδεση, παρακάμπτοντας το νωτιαίο μυελό.

Τα υγιή νεύρα με τα οποία ενώνονται τα ακινητοποιημένα των χεριών είναι συνήθως εκείνα των ώμων ή και του αγκώνα.

Πηγή: tanea.gr

Ένας άνδρας τελείως παράλυτος εδώ και τέσσερα χρόνια κατάφερε να κινήσει ξανά τα πόδια του με τη βοήθεια ενός ρομποτικού εξωσκελετού, καθώς και μιας πειραματικής μεθόδου που ενεργοποιεί τους μυς των κάτω άκρων.

Ο 39χρονος Αμερικανός Μαρκ Πόλοκ είναι τυφλός από το 1998 και το 2010, είχε μείνει παράλυτος μετά από σοβαρό τραυματισμό της σπονδυλικής στήλης του, όταν είχε πέσει από ένα παράθυρο δευτέρου ορόφου.

Παρά την χρόνια και πλήρη παράλυσή του, κατάφερε να ανακτήσει σε ένα βαθμό τον εκούσιο έλεγχο των κάτω άκρων του, σε συνεργασία με τη ρομποτική συσκευή, που έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να βοηθά στην κινητικότητα του ασθενούς.

Οι γιατροί, μηχανικοί και άλλοι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Λος 'Αντζελες (UCLA), με επικεφαλής τον Β.Ρέτζι Έτζερτον, καθηγητή βιολογίας, φυσιολογίας και νευροχειρουργικής, συνδύασαν τη ρομποτική τεχνολογία (μία βιονική «στολή» που φοριέται στο σώμα και κατασκευάστηκε από την εταιρεία Ekso Bionics) με μια μη επεμβατική τεχνική ηλεκτρικής διέγερσης των νεύρων της σπονδυλικής στήλης και των μυών των κάτω άκρων (η διέγερση επιτυγχάνεται χωρίς την εισαγωγή ηλεκτροδίων με χειρουργική επέμβαση).

Η ίδια ερευνητική ομάδα, νωρίτερα φέτος, είχε επιτρέψει σε πέντε παράλυτους άνδρες, που είχαν υποστεί σοβαρά τραύματα σπονδυλικής στήλης, να κάνουν τα πρώτα βήματά τους και πάλι. Το νέο επίτευγμα αποτελεί ένα περαιτέρω βήμα εξέλιξης για την υποβοήθηση των ατόμων με παραλυσία.

Μετά από την κατάλληλη εξάσκηση, ο Πόλοκ ήταν σε θέση να κάνει εθελούσιες κινήσεις με τα πόδια του. Πάντως οι γιατροί αποφεύγουν να χρησιμοποιήσουν τον όρο «περπάτησε», καθώς μέχρι σήμερα κανείς άνθρωπος τελείως παράλυτος δεν έχει καταφέρει να περπατήσει χωρίς ρομποτική υποστήριξη και χωρίς παράλληλη ηλεκτρική διέγερση της σπονδυλικής στήλης.

«Θα είναι δύσκολο οι άνθρωποι με πλήρη παράλυση να περπατήσουν ξανά τελείως μόνοι τους. Αλλά ακόμη κι αν δεν το καταφέερουν αυτό, το γεγονός ότι θα μπορούν να περπατήσουν με υποβοήθηση, θα βελτιώσει σημαντικά την υγεία και την ποιότητα ζωής τους», δήλωσε ο Έτζερτον, που θεωρείται πρωτοπόρος διεθνώς στη βιοιατρική μηχανική. Ο ίδιος έχει ιδρύσει την εταιρεία ιατρικής τεχνολογίας NeuroRecovery Technologies, η οποία συνεργάστηκε με την Ekso Bionics στην περίπτωση του Πόλοκ.

Είναι αξιοσημείωτο ότι ο Πόλοκ, τα χρόνια μεταξύ 1998-2010, δηλαδή όσο ήταν τυφλός αλλά όχι παράλυτος, είχε τρέξει σε ερήμους, σε βουνά έως και στους Πόλους, έχοντας κερδίσει διάφορα μετάλλια σε αθλητικούς αγώνες. Ίσως η ισχυρή αυτή θέληση τον βοήθησε και μετά το νέο χτύπημα της παράλυσης.

e-typos.com

Οι νευροεπιστήμονες έκαναν άλλο ένα τολμηρό βήμα για τη «συγχώνευση» και ένταξη των εγκεφάλων σε ένα ενιαίο δίκτυο, έναν υπερ-εγκέφαλο με συλλογική νοημοσύνη, που αποκτά έτσι πολλαπλά αυξημένες ικανότητες σε σχέση με τους μεμονωμένους εγκεφάλους.

Το νέο επίτευγμα αφορά την εξ αποστάσεως ηλεκτρονική διασύνδεση των εγκεφάλων πειραματόζωων -μαϊμούδων και αρουραίων- δημιουργώντας ένα είδος οργανικού υπολογιστικού δικτύου (brainet). Είναι περιττό να ειπωθεί ότι το αδιανόητο έρχεται πιο κοντά: η στιγμή που οι εγκέφαλοι των ανθρώπων δεν θα είναι για πάντα καταδικασμένοι στην απομόνωση, αλλά θα επικοινωνούν άμεσα μεταξύ τους και θα συνεργάζονται για την επίλυση προβλημάτων.

Η νέα πρόοδος οφείλεται και πάλι στον πρωτοπόρο αυτών των πειραμάτων, τον βραζιλιανικής (και ολίγον ελληνικής) καταγωγής νευροβιολόγο Μιγκουέλ Νικολέλης του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Ντιουκ της Β. Καρολίνα των ΗΠΑ, ο οποίος έκανε δύο ξεχωριστά πειράματα, που παρουσίασε στο περιοδικό "Scientific Reports". Ο ίδιος νευροεπιστήμονας έχει καινοτομήσει για τη δημιουργία διεπαφών (interfaces) μεταξύ ανθρωπίνων εγκεφάλων, υπολογιστών και μηχανών όπως τα ρομποτικά άκρα ή οι εξωσκελετοί για παράλυτους.

Στο πρώτο πείραμα, συνδέθηκαν οι εγκέφαλοι τριών μαϊμούδων ρέζους μακάκους, που βρίσκονταν σε διαφορετικά δωμάτια, επιτρέποντας στα ζώα από κοινού να ελέγξουν ένα ψηφιακό χέρι στην οθόνη ενός υπολογιστή που βρισκόταν μπροστά τους. Σταδιακά τα ζώα έμαθαν να συγχρονίζουν τους εγκεφάλους τους και να κινούν το ψηφιακό χέρι με συνεργατικό τρόπο, προκειμένου να πιάσουν μια μπάλα στην οθόνη.

Στο δεύτερο πείραμα, συνδέθηκαν οι εγκέφαλοι τεσσάρων τρωκτικών σε ένα δίκτυο, επιτρέποντάς τους να συγχρονίσουν τη νευρωνική δραστηριότητά τους. Όταν ένα ζώο ένιωθε κάτι (π.χ. ένα ηλεκτρικό ερέθισμα), το ένιωθαν και τα άλλα, ενώ μπορούσαν επίσης να συνεργασθούν για να λύσουν ένα απλό πρόβλημα, που κάθε αρουραίος αδυνατούσε να λύσει μόνος του.

«Ουσιαστικά δημιουργήσαμε έναν συλλογικό σούπερ-εγκέφαλο. Κανείς δεν το είχε κάνει αυτό πριν», δήλωσε ο κύριος Νικολέλης. Απέρριψε επίσης τους σχετικούς φόβους για μελλοντικούς κινδύνους από τη δημιουργία τέτοιων υπερ-εγκεφάλων, όπως έχουν παρουσιασθεί στην επιστημονική φαντασία και στις ταινίες του Χόλιγουντ.

Ο ίδιος δήλωσε αισιόδοξος ότι η έρευνά του θα βοηθήσει τους παράλυτους (π.χ. μετά από εγκεφαλικό) να αποκαταστήσουν εν μέρει την κινητική λειτουργία τους, καθώς ο εγκέφαλος του ασθενούς θα μπορούσε να ωφεληθεί πολύ, αν συγχρονιζόταν με τον εγκέφαλο ενός υγιούς ανθρώπου.

Ο κύριος Νικολέλης εμφανίσθηκε πάντως επιφυλακτικός κατά πόσο στο μέλλον θα είναι εφικτό οι εγκέφαλοι των ανθρώπων να συγχρονισθούν άμεσα για να ανταλλάξουν σιωπηλά πολύπλοκες νοητικές εμπειρίες, καταργώντας ακόμη και την ανάγκη για χρήση της γλώσσας. Όπως είπε, θα είναι δύσκολο να μοιρασθούν σε ένα νοητικό δίκτυο συναισθήματα και προσωπικότητες, καθώς κάτι τέτοιο θα απαιτούσε άκρως πολύπλοκους αλγόριθμους.

Εξάλλου, όπως ανέφερε, δεν είναι καθόλου σίγουρο ότι πολλοί άνθρωποι όντως θα ήθελαν να ενταχθούν σε έναν τέτοιο υπερ-εγκέφαλο, αν μη τι άλλο για λόγους προστασίας της ιδιωτικότητάς και των ουκ ολίγων προσωπικών μυστικών τους. Και άλλοι ειδικοί επεσήμαναν ότι είναι ζωτικό το ζήτημα διαφύλαξης της ατομικής αυτονομίας, ώστε κάποιος ισχυρός εγκέφαλος να μην χειραγωγεί τους άλλους στο πλαίσιο ενός συλλογικού εγκεφάλου. 

skai.gr