Nathan Copeland, seorang lelaki berusia 28 yang tidak dapat merasakan atau menggerakkan tangan dan kakinya yang lebih rendah selepas kemalangan kereta, telah mendapat kembali sensasi sentuhan melalui lengan robot yang dikendalikannya dengan otaknya.
Pembedahan Copeland, yang melibatkan menanam empat array mikroelektrik kecil setiap kira-kira separuh saiz butang baju di otaknya, adalah perubatan pertama.
Implan terhubung ke Brain Computer Interface (BCI), yang dibangunkan oleh penyelidik di University of Pittsburgh. Pasukan menggambarkan keputusan dalam Sains Perubatan Translasi.
"Hasil yang paling penting dalam kajian ini adalah bahawa mikrostimulasi korteks deria dapat menimbulkan sensasi semula jadi dan bukannya kesemutan," kata penulis kajian Andrew B. Schwartz, profesor neurobiologi dan ketua sistem neurosains. "Rangsangan ini selamat, dan sensasi yang timbul stabil selama berbulan-bulan.
{youtube}L1bO-29FhMU{/youtube}
"Masih terdapat banyak penyelidikan yang perlu dilakukan untuk lebih memahami corak rangsangan yang diperlukan untuk membantu pesakit membuat pergerakan yang lebih baik."
Ini bukan percubaan pertama pasukan di BCI. Empat tahun yang lalu, penyelidik kajian Jennifer Collinger, penolong profesor dalam bidang perubatan dan pemulihan fizikal, dan saintis penyelidikan untuk Sistem Penjagaan Kesihatan VA Pittsburgh, dan pasukan itu menunjukkan BCI yang membantu Jan Scheuermann, yang mempunyai quadriplegia yang disebabkan oleh penyakit degeneratif. Video Scheuermann menyusu dirinya coklat menggunakan lengan robotik yang dikuasai minda dilihat di seluruh dunia. Sebelum itu, Tim Hemmes, lumpuh dalam kemalangan motosikal, merapatkan tangan dengan teman wanitanya.
Tetapi cara lengan kita secara semula jadi bergerak dan berinteraksi dengan persekitaran di sekeliling kita adalah kerana lebih daripada sekadar memikirkan dan menggerakkan otot yang betul. Kita boleh membezakan antara sekeping kek dan soda yang boleh melalui sentuhan, memetik kek lebih lembut daripada tin. Maklum balas berterusan yang kami terima dari rasa sentuhan adalah sangat penting kerana ia memberitahu otak di mana hendak bergerak dan berapa banyak.
Untuk pemimpin kajian Robert Gaunt, penolong profesor perubatan dan pemulihan fizikal, itu adalah langkah seterusnya untuk BCI.
Sebagai Gaunt dan rakan-rakan mencari calon yang tepat, mereka membangun dan menapis sistem mereka supaya input dari lengan robotik ditransmisikan melalui pelbagai mikroelektrik yang ditanamkan di otak di mana neuron yang mengawal pergerakan tangan dan sentuhan berada. Arus mikroelektrik dan sistem kawalannya, yang dibangunkan oleh Blackrock Microsystems, bersama dengan lengan robot, yang dibina oleh Laboratorium Fizik Terapan Universiti Johns Hopkins, membentuk semua teka-teki.
Kisah Copeland
Pada musim sejuk 2004, Copeland, yang merupakan 18 pada masa itu, memandu pada waktu malam dalam cuaca hujan ketika dia dalam kemalangan kereta yang merangkul lehernya dan cedera saraf tunjangnya, meninggalkannya dengan quadriplegia dari dada atas ke bawah.
Selepas kemalangan itu, dia telah mendaftar di dalam pendaftaran pesakit yang sanggup mengambil bahagian dalam ujian klinikal. Hampir satu dekad kemudian, pasukan penyelidik bertanya sama ada beliau berminat untuk mengambil bahagian dalam kajian eksperimen.
Selepas dia melepasi ujian skrining, Copeland diarahkan ke bilik operasi musim bunga lepas. Teknik pengimejan digunakan untuk mengenal pasti kawasan tepat di otak Copeland yang bersamaan dengan perasaan di setiap jari dan telapak tangannya.
"Saya dapat merasai setiap jari-sensasi yang sangat aneh," kata Copeland kira-kira sebulan selepas pembedahan. "Kadang-kadang ia merasakan elektrik dan terkadang tekanannya, tetapi sebahagian besarnya, saya dapat memberitahu kebanyakan jari dengan ketepatan yang pasti. Ia merasakan jari-jari saya tersentuh atau ditekan. "
Pada masa ini, Copeland dapat merasakan tekanan dan membezakan keamatannya sedikit sebanyak, walaupun dia tidak dapat mengenalpasti sama ada bahan panas atau sejuk, menjelaskan penyelidik penyelidik dan ahli bedah saraf Elizabeth Tyler-Kabara.
Gaunt mengatakan segala-galanya mengenai kerja itu bertujuan untuk menggunakan kebolehan semula jadi otak yang sedia ada untuk memberi orang kembali apa yang hilang tetapi tidak dilupakan.
"Matlamat utama adalah untuk mewujudkan sistem yang bergerak dan dirasakan seperti lengan semulajadi," kata Gaunt. "Kami mempunyai banyak cara untuk pergi ke sana, tetapi ini adalah permulaan yang hebat."
Projek Penyelidikan Advanced Prostetik Prostetik Revolusioner Agensi menyediakan sebahagian besar pembiayaan.
sumber: University of Pittsburgh
Buku berkaitan:
at InnerSelf Market dan Amazon
