Naukowcy z University of California, Davis (USA) przedstawili mózgowy implant, dzięki któremu 47-letni mężczyzna sparaliżowany w przebiegu stwardnienia zanikowego bocznego (ALS) nauczył się porozumiewać z otoczeniem, pracować i kontaktować z komputerem.

Naukowcy podkreślają, że niedawne postępy pozwoliły osiągnąć wysoką dokładność takich procesów w warunkach badawczych. Jednak ich wdrożenie w realnym świecie ograniczały dotąd dwa główne wyzwania – samodzielne korzystanie z nich w domu oraz niezawodne działanie w dłuższej perspektywie.

Teraz udało się te wyzwania pokonać.

„Przez lata interfejsy mózg – komputer były urządzeniami typu proof of concept, funkcjonującymi w ściśle kontrolowanych laboratoriach badawczych. Ta praca pokazuje, że być może przekroczyliśmy pewien próg, umożliwiając osobie z paraliżem mówienie na własnych warunkach” – mówi prof. David Brandman neurochirurg z UC Davis, współautor pracy opublikowanej w piśmie „Nature Medicine”.

Poddany eksperymentowi pacjent, uczestnik badania klinicznego BrainGate2, cierpi z powodu osłabienia rąk i nóg, a jego mowę trudno zrozumieć. W roku 2023 do obszaru mózgu odpowiedzialnego za koordynację mowy prof. Brandman wszczepił mu eksperymentalne urządzenie. Umieścił na miejscu cztery macierze mikroelektrodowe, zaprojektowane do rejestrowania aktywności mózgu za pomocą 256 elektrod. System jest wyposażony w algorytmy dekodujące, które tłumaczą sygnały neuronalne na tekst, zamieniają na mowę oraz umożliwiają sterowanie kursorem.

Naukowcy relacjonują, że przez kolejne dwa lata, przez ponad 3,8 tys. godzin, ochotnik korzystał z systemu we własnym domu.

„To życie pełniejsze o dynamiczne działanie – z przyjaciółmi i rodziną, ze współpracownikami. Mam coś, co pozwala mi komunikować się w sposób bliższy mojemu naturalnemu sposobowi porozumiewania się niż jakakolwiek inna technologia, z którą miałem do czynienia” – powiedział Harrell za pośrednictwem systemu. – „To bardzo wzruszające móc patrzeć żonie w oczy, gdy słyszy mój głos i przywołuje miłe wspomnienie, a także móc wyjaśnić mojej córce, która właściwie nie pamięta już czasów, kiedy jeszcze do nich mówiłem, i przypomnieć im, jak kiedyś brzmiał mój głos.

Ochotnik ocenił 92 proc. zdań jako dokładne lub w większości poprawne. W kontrolowanych testach system osiągnął natomiast ponad 99 proc. dokładności rozpoznawania słów, przy słowniku obejmującym 125 tys. słów.

Naukowcy podkreślają, że uzyskane przez nich wyniki pokazują potencjał wewnątrzkorowych interfejsów mózg – komputer jako „przełomowych narzędzi wspomagających dla osób z ciężkimi zaburzeniami ruchowymi, w tym chorych na ALS”.

„Casey może używać systemu do przekazywania własnych myśli nie tylko wtedy, gdy jesteśmy przy nim w kontrolowanym środowisku, ale zawsze, kiedy chce. Czasami robił to przez ponad 12 godzin bez przerwy” – mówi główny autor badania dr Nicholas Card z UC Davis. – „System działał dobrze, był niezawodny i stabilny oraz dawał spójne wyniki. To jedna z najmocniejszych demonstracji tego, że interfejsy mózg – komputer mogą być praktyczne i użyteczne”.

Marek Matacz (PAP)

mat/ zan/