שבבי המוח סייעו לגבר משותק לגעת שוב

בלילה גשום בשנת 2004, נתן קופלנד היה בתאונת דרכים איומה. התאונה חטפה את צווארו ופצעה את חוט השדרה. הרופאים אמרו שלעולם לא יוכל להרגיש או להזיז את זרועותיו ורגליו התחתונות.

אבל עכשיו, 12 שנים מאוחר יותר, קופלנד החזיר לעצמו את תחושת המגע בעזרת זרוע רובוטית וממשק מחשב-מחשב (BCI).

שבבי המוח - ארבעה מערכי מיקרואלקטרודה, כל אחד בגודל של כפתור חולצה - הוכנסו למוח של קופלנד באזורים התואמים את תחושת המגע באצבעות ובכף היד. במאמר שפורסם ביום חמישי מדע הרפואה הטרנסלטיווית, חוקרים מאוניברסיטת פיטסבורג מסבירים שכאשר הלחץ הקל מוחל על האצבעות הרובוטיות, ההרגשה הזאת הופכת לאותות חשמליים הנזכרים בקליפת המוח הסומטו-סנסורית של קופלנד.

"אני מרגיש כמעט כל אצבע - זו תחושה מוזרה מאוד", אומר קופלנד בהצהרה. "לפעמים זה מרגיש חשמל ולפעמים זה הלחץ, אבל על פי רוב, אני יכול לספר את רוב האצבעות עם דיוק מוחלט. זה מרגיש כאילו אצבעות שלי נגעות או נדחפות ".

בעוד קופלנד לא יכול לדעת אם חומר הוא חם או קר עם BCI, הוא היה מסוגל לתאר 93 אחוזים של גירויים (כמו תחושה של צמר גפן על העור) כמו תחושה "טבעי" בסוף שישה חודשים לימוד. הוא גם יכול לזהות באופן מדויק איזו אצבע פרוסטטית נגעה בעיוורון של 84% מהמקרים.

ה- BCI הוא השיפור החדש ביותר של התותבות הנשלטות על ידי המוח, אשר התפתחו בהתמדה כדרך המבטיחה ביותר לספק טווח רחב יותר של תנועה. מחקר זה, שהוכרז לראשונה לציבור בספטמבר 2015 ועתה הוא נבדק, מומן על ידי משרד ההגנה למחקר מתקדם (DARPA).

"DARPA הראה בעבר כי ממשק מוחי יכול לשמש כדי לכוון את התנועות של זרוע רובוטית", מסביר ג'אסטין סנצ'ז, מנהל ה- DARPA's Biological Technologies Office בסרטון שפורסם ביום חמישי על ידי DARPA. "עם התפתחות חדשה זו … סגרנו את הלולאה בין האדם למכונה".

זוהי פריצת דרך עצומה ברובוטיקה הבריאותית: כדי לחוות פונקציונליות מלאה של איבר מקומי, האדם צריך להיות מסוגל לחוות משוב סומטוסנסורי. לא להיות מסוגל להרגיש הוא בעייתי יותר מאשר המובן מאליו: זה יוצר גירעונות חמורים שליטה מוטורית תוך פגיעה גם ביכולת לתמרן חפצים. עבור יותר מ -1.6 מיליון אנשים בארצות הברית שיש להם איזה סוג של אובדן איבר, היכולת לחוות מגע יהיה מהפכני.

בעוד החוקרים מכירים בכך שיש צורך במחקר נוסף כדי להבין את דפוסי הגירוי של המגע, הם מאמינים כי חזרה זו של BCI היא צעד ראשון מכריע.

"המטרה הסופית היא ליצור מערכת אשר זז ומרגיש בדיוק כמו הזרוע הטבעית היה", אמר המחבר הראשי רוברט Gaunt בהצהרה. "יש לנו דרך ארוכה להגיע לשם, אבל זו התחלה מצוינת".