Pitanje za milion dolara

Sprava „Neurolajf" (NeuroLife) nastala je zahvaljujući timu lekara, neuronaučnika i kompjuterskih inženjera Medicinskog centra „Veksner" Univerziteta u Ohaju. Za potrebe kliničke studije tim je odabrao jednog učesnika i ugradio mu minijaturni kompjuterski čip u mozak. Pionir poduhvata je Ijan Burkhart, 24-godišnji kvadriplegičar iz Dablina u Ohaju.

Burkhart je imao 18 godina kada je doživeo nezgodu na ronjenju. Udarac je teško oštetio kičmenu moždinu i paralisao ga od brade naniže. Kada oštećenje kičmene moždine nastane u vratnom delu kičmenog stuba nastaje kvadriplegija (oduzetost i gornjih i donjih ekstremiteta).

Međutim, čip ugrađen u njegovu levu stranu mozga sada prenosi signale do desne ruke. Nova tehnologija, koja još nije dostupna svim pacijentima, omogućava Burkhartu da uhvati čašu i da pomera prste kao da svira gitaru. „Prvi put je pokazano da kvadriplegičar može da poboljša nivo svojih motornih funkcija", kaže dr Ali Rezai, neurohirurg, koautor studije.

S obzirom na uspeh koji je postignut, istraživači misle da ta inovacija jednog dana može da pomogne kvadriplegičarima da ostvare izvesnu samostalnost.

U Burkhartovom slučaju, povreda kičme onemogućila je hod i pomeranje ruku ispod bicepsa. Neurološki gledano, to znači da kada pokuša da pomeri prst ‒ signali koje mozak šalje ne protiču naniže jer su blokirani. Istraživači koji se bave paralizom nisu znali kako da reše tako složen problem, zato su došli su na ideju da premoste signale u mozgu i na taj način zaobiđu povrede, što im je uspelo pomoću implantata veličine zrna graška.

Sistem koji omogućava Burkhartu da pomera prste sastoji se od tri osnovna dela: minijaturnog čipa, kompjutera i rukava sa elektrodama koji je postavljen na njegovu desnu ruku. Kada Burkhart pomisli na pokret rukom, implantat detektuje signale u mozgu, šalje ih kompjuteru koji poput dispečera prosledi impulse u „rukav za muskularnu stimulaciju". Rukav koristi neuronske impulse kako bi pokrenuo mišiće i izazvao pokret. Dakle, na neki način, računar ima ulogu prevodioca koji prenosi informacije iz mozga u mišiće.

Usavršavanje te tehnologije trajalo je gotovo deset godina, i počelo je mnogo pre nego što je Burkhartu ugrađen implantat. Pre tri godine, istraživači su danima snimali njegov mozak dok je zamišljao kako pomera ruke. Tokom tih dugih sesija, naučnici su snimali signale u mozgu i pokušali da ih „vežu" sa odgovarajućim pokretima ruke. U aprilu 2014. godine Burkahrt je operisan, ugrađen mu je implant u mozak. Zahvat je trajao tri sata. Nakon dva meseca, prvi put je pomerio prste. Sada može da podigne telefonsku slušalicu i drži kašiku u ruci. Može i da vežba pokrete prstiju igrajući „Frets on Fire" ‒ video-igricu sličnu „Guitar Hero", modifikovanu za sviranje jednom rukom.

„Ne samo da hvata predmete već i radi sa njima. Može da podigne flašu, sipa sok u čašu i promeša sadržaj slamčicom. To je zaista veliki pomak kako za Burkahrta tako i za naš patent", kaže Čad Bauton, neuronaučnik Instituta za medicinska istraživanja Fejnstejn i koautor studije.

Iako Burkhart sada može da izvede neke kompleksne radnje, još uvek nije u stanju da kuca na tastaturi i vrlo malo može da kontroliše koliko snažno prsti hvataju stvari. To je zato što čip u njegovom mozgu ima 96 elektrode, što nije dovoljno za tako precizni rad ruke.

Da bi to poboljšali, istraživači nameravaju da povećaju broj elektroda u čipu na nekoliko hiljada. Dodatno, rade na tome da smanje kompjuter na veličinu koja bi takođe mogla da stane u implantat, kako bi se oslobodili silnih kablova i prešli na bežičnu (wireless) tehnologiju. „Nadamo da će se tehnologija razviti u bežični sistem koji će moći da unapredi kvalitet života ljudi sa ovom vrstom invaliditeta", kaže Rezai.

Takođe, u planu je razvoj tehnologije koja će moći sa pomogne ljudima da obnove pokrete u nogama.

„Za 30 godina ‒ koliko se bavim raznim istraživanjima ‒ prvi put smo u prilici da pružimo realnu šansu ljudima koji su u teškoj životnoj situaciji. Cilj nam je da ljudi steknu bolju kontrolu nad svojim telom", rekao je dr Džeri Majsiv, šef Departmana za fizikalnu medicinu i rehabilitaciju države Ohajo.

Istraživači iz Ohaja dobili su sredstva za razvoj nervnog bajpasa od humanitrane organizacije „Betl", te su ponudili Burkhartu da dobije implant. „Bilo je to pitanje od milion dolara: da li želite operaciju mozga u kojoj će vam biti ugrađeno nešto što možda neće raditi?", objašnjava Bukhart, i dodaje da je ideja ukazivala na rizik i da je morao dobro da razmisli. Ipak, kada je upoznao lekarski tim i sve ostale uključene u program, znao je da je u dobrim rukama.

On je prvi od potencijalnih pet učesnika u kliničkoj studiji. Dr Majsiv i dr Rezai odabrali su sledećeg pacijenta koji će se uključiti u program tokom leta.

Burkhart je objasnio da ga je učestvovanje u istraživanju promenilo na bolje, i dalo mu dodatni optimizam za budućnost. „Uvek sam gajio nadu, ali sada pouzdano znam da će doći do napretka u nauci i tehnologiji koji će mi život učiniti boljim" ‒ naglasio je.