...

Kontrolowanie tabletu za pomocą mózgu

Osoby cierpiące na stwardnienie zanikowe boczne powoli tracą kontrolę nad swoim ciałem, co w końcu uniemożliwia im też komunikowanie się z otoczeniem. Wyniki najnowszych badań pozwalają patrzeć w przyszłość z pewnym optymizmem - dzięki niewielkiemu implantowi w korze ruchowej tacy pacjenci będą mogli sprawnie posługiwać się tabletem, co usprawni porozumiewanie się i poprawi ich jakość życia.

Jedną z tragedii osób z paraliżem czterokończynowym jest niemal zupełne odcięcie od świata. W niektórych przypadkach, takich jak stwardnienie zanikowe boczne (ALS), postępujący paraliż może przyczyniać się do upośledzenia mowy, a z czasem całkowicie ją uniemożliwić. Chorzy nie tylko nie są w stanie samodzielnie poruszać się, ale ich stan także znacznie utrudnia korzystanie z komputera i internetu, który w ostatnich latach stał się istotnym narzędziem do komunikacji z innymi ludźmi.

Poprawa komfortu życia pacjentów, którzy znaleźli się w tej trudnej sytuacji, jest bardzo ważnym kierunkiem badań, szczególnie ze względu na to, że brakuje obecnie skutecznej metody leczenia. Naukowcy z konsorcjum BrainGate opracowali urządzenie, którego zadaniem jest odczytywanie aktywności mózgu i wykorzystywanie jej do kontrolowania tabletu podłączonego do internetu. Ma ono formę niewielkiego implantu, rozmiarów małej tabletki, umieszczonego w obszarze kory ruchowej odpowiedzialnym za kontrole ręki dominującej. Wykrywa impulsy nerwowe, wytwarzane w korze mózgowej i związane z zamierzonymi ruchami, które następnie przetwarza i przesyła do urządzeń zewnętrznych. W tym przypadku był to interfejs Bluetooth skonfigurowany jako mysz bezprzewodowa sterująca tabletem, posiadająca funkcję “wskaż i kliknij”. Sam tablet nie został w żaden sposób poddany modyfikacji.

Możliwości takiego rozwiązania testowały trzy osoby. Pierwsza z nich to 51-letnia kobieta cierpiąca na stwardnienie zanikowe boczne. Podczas badania zachowała zdolność mówienia oraz kontrolę nad precyzyjnymi ruchami nadgarstków i palców. Drugim uczestnikiem był 51-letni mężczyzna, również ze zdiagnozowanym ALS. W trakcie badania był w stanie mówić, ale ruchy jego palców były minimalne i niefunkcjonalne. Trzeci uczestnik, 63-letni mężczyzna, którego kończyny sparaliżowane były w wyniku urazu rdzenia kręgowego. Również on był w stanie mówić i minimalnie poruszać palcami.

Podczas testów ochotnicy wykonywali zlecone im przez badaczy zadania, mające na celu sprawdzenie łatwości obsługi interfejsu. Obejmowały one poruszanie się w obrębie wielu popularnych aplikacji i przechodzenie pomiędzy nimi. Zadania polegały m.in. na przeglądaniu utworów muzycznych, wyszukiwaniu filmów, pisaniu i przeglądaniu wiadomości e-mail oraz korzystaniu z czatów. Wykazano, że uczestnicy mogli w ciągu minuty wykonywać do 22 wyborów “wskaż i kliknij” lub wpisać do 30 znaków, korzystając ze standardowych aplikacji tekstowych. Taki sposób korzystania z tabletu spotkał się z pozytywnym przyjęciem i został oceniony jako bardzo intuicyjny. Ochotnicy deklarowali, że było to bardzo łatwe, umożliwiło nawet grę na wirtualnym pianinie.

“Czuję się bardziej naturalnie niż w czasach, kiedy używałem myszy” – mówi jeden z uczestników badania.

Naukowcy również byli zadowoleni obserwując szybkie postępy w nauce posługiwania się wirtualną myszą.

“Wspaniale było zobaczyć, jak nasi uczestnicy realizują zadania, o wykonanie których ich prosiliśmy, ale najbardziej satysfakcjonującą i zabawną częścią badania było to, że robili to, co sami chcieli – mówi dr Paul Nuyujukian, główny autor badania. – “Jedna z uczestniczek powiedziała nam na początku, że jedną z rzeczy, które naprawdę chciała zrobić, było ponowne odtwarzanie muzyki. Dlatego jej gra na cyfrowej klawiaturze była czymś fantastycznym.”

Możliwość obsługi komputera lub tabletu za pomocą aktywności mózgu ma bardzo duży potencjał. Badacze podkreślają, że nie tylko poprawi on interakcje pacjentów z rodziną i przyjaciółmi, ale także usprawni opiekę medyczną – umożliwi dokładniejsze opisywanie problemów zdrowotnych, szczególnie osobom, które mają problemy z mową.

“Kiedy widzę na oddziale intensywnej opieki neurologicznej kogoś, kto przeszedł ostry udar i stracił zdolność poruszania się lub komunikacji, chciałbym móc mu powiedzieć: Bardzo mi przykro, że tak się stało, ale możemy przywrócić ci możliwość korzystania z technologii, których używałeś wcześniej, i jutro znowu będziesz mógł z nich korzystać – mówi dr Leigh Hochberg, współautor badania. – I zbliżamy się właśnie do momentu, kiedy będziemy mogli powiedzieć komuś ze zdiagnozowanym ALS: nawet jeśli nadal szukamy lekarstwa, nigdy nie stracisz możliwości komunikowania się. To badanie to krok w kierunku tych celów.”

Bibliografia

Nuyujukian P., Albites Sanabria H., Saab J., Pandarinath C., Jaroszewicz B., Blabe C.H., Franco B., Mernoff S.T., Eskandar E.N., Simeral J.D., Hochberg L.R., Shenoy K.V., Henderson J.M. Cortical control of a tablet computer by people with paralysis. PLOS ONE, 2018

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: