Embergondolat mozgat robotkezet (video)
A Nature című folyóirat nemrég megjelent száma öszszefoglalót közölt a Brown Egyetemen végzett különleges kísérletről, amelynek során az orvosok egy tabletta méretű csipet ültettek Matt Nagle agyába. A tolókocsiba kényszerült férfi 2001-ben egy késeléses támadás következtében nyakától lefelé lebénult, egyik végtagját sem mozgatja. A műtétet 2004 nyarán végezték a massachusettsi New England Sinai Kórház sebészei, s ezután kezdetét vette a kísérletsorozat. A Matthew fejébe helyezett érzékelő csipbe kilencvenhat hajszálvékony elektróda kapcsolódik, ezek vezetik ki koponyájából az idegsejtek által keltett jeleket. Az eszközt egy milliméter mélyre építették be a fiatal férfi agykérgének mozgató funkciókért felelős területére. A vizsgálatokban kulcsszerepe volt egy szoftvernek is, amellyel a kutatók jellemző mintázatokat kerestek a "letapogatott" neuronok aktivitásában. Végül olyan idegsejt-kisülési mintázatokat találtak, amelyek a páciens különböző karmozgásaihoz társíthatók. Amikor például Matt arra gondol, "fölemelem a bal karomat", a program fölismeri agyában a megfelelő neurális mintázatot - ez az információ vezérli a külső eszközöket. A férfi megtanulta gondolatait tudatosan úgy váltogatni, hogy például egy egérkurzor mozgását irányítsa. "Nem tudom szavakba önteni, egyszerűen csak használtam az agyam. Arra gondoltam, »kurzor, menj föl a jobb-fölső sarokba«, és így is történt. Most már bárhova el tudom irányítani e kis nyilat a képernyőn" - mesélte az újságíróknak első élményeit.
Matthew Nagle az első ember, akinek agya az elektródatömbön keresztül valóságosan aktív összeköttetésbe kerül a számítógéppel. A kutatók remélik, az új technológiával sok, gerincvelő sérülést szenvedett, megbénult emberen lehet majd segíteni. Az eddigi kísérletek azt mutatják, hogy mozgató agykérgükben - évekkel mozgásképtelenné válásuk után is - mérhető aktivitás. Bár agyuk utasításai nem jutnak el az izmaikhoz a gerincvelői idegpályák megszakadása miatt, kiolvashatjuk és felhasználhatjuk ezeket a jeleket. Mint a Nature-ben olvasható, Mr. Nagle már képes rá, hogy "robotkarjával" elvegyen egy másik ember tenyeréből kisebb tárgyakat, s máshova letegye őket.
Az említett példa jól mutatja, hogyan lehetne a gyógyászatban (és sok egyéb, akár ma még elképzelhetetlen területen) használni az ember és a komputer közötti interfészeket. De vajon mennyire komplikált feladat idegsebészeti szempontból elektródák vagy egész "elektródatömbök" beültetése az agyba?
Dr. Dóczi Tamás egyetemi tanár, a Pécsi Tudományegyetem ÁOK Idegsebészeti Klinikájának igazgatója, kérdésünkre elmondta, vannak már bőven hasonló területen szerzett sebészeti tapasztalatok.
- A hallás helyreállítása érdekében ma már csaknem rutinműtét elektródatalpakat illeszteni az agytörzsre - mondta az idegsebész-professzor. - Amikor pedig a Parkinson-kór kezeléséhez végzett mély agyi stimulátor, az úgynevezett neuropacemaker implantációját végezzük, szintén elektródákat ültetünk törzsdúci, azaz mély agyi struktúrákba. Ez a művelet például nálunk, a Pécsi Tudományegyetem Idegsebészeti Klinikáján is "rutinműtét": idén csaknem húsz ilyen operációt végeztünk. Egy másik példa a gerincvelő-stimulátor beültetése, amely hasonlóan szinte rutinszerű beavatkozás - magyarázta a szakember, majd hozzátette: - A felsorolt példákban az implantátum nem időlegesen, hanem véglegesen az agyban vagy az agy és a gerincvelő felszínén marad!
Persze az elektródák agyba való bevezetése nem teljesen kockázatmentes, mind a műtét, mind az implantátum élethosszig tartó viselése veszélyt rejt magában.
- Maga a beültetés során ritka esetben akutan vérzés alakulhat ki - mondta dr. Dóczi Tamás - hosszabb távon pedig, mint minden implantátum, ez is gyulladást okozhat. További probléma lehet, ha az elektróda körül úgynevezett glia-reakció, hegesedés alakul ki, amely "szigetelő" anyagként működhet az agyban.
Mint a professzor elmondta, számára az a különösen izgalmas a Brown Egyetemen végzett műtétben, hogy ismét sikerült igazolni: agyunk képes analóg-digitális átalakító nélkül vezérelni külső eszközöket. Erre a kettősségre más friss kutatási eredmények is utalnak: a Yale Egyetem biológusai éppen 2006 áprilisában publikálták megfigyelésüket, miszerint az agy neuronjai egyidejűleg analóg és digitális módon is kommunikálnak egymással.
