Ο Keith Thomas, από τη Massapequa της Νέας Υόρκης, είχε υποστεί σοβαρό τραυματισμό στον αυχένα το 2020
Ένα πρωτοποριακό εγκεφαλικό εμφύτευμα επέτρεψε στον Keith Thomas, έναν άνδρα που είχε μείνει παράλυτος από το στήθος και κάτω μετά από ατύχημα, να ανακτήσει σημαντικό μέρος της κίνησης των χεριών του, αλλά και την αίσθηση της αφής.
Ο Thomas, από τη Massapequa της Νέας Υόρκης, είχε υποστεί σοβαρό τραυματισμό στον αυχένα το 2020, όταν έσπασε τον λαιμό του σε ατύχημα κατά τη διάρκεια κατάδυσης σε πισίνα. Για έξι χρόνια δεν μπορούσε να κινήσει τα άκρα του όπως πριν, ενώ ακόμη και η ανύψωση των χεριών του από το αναπηρικό αμαξίδιο ήταν αδύνατη.
Η ζωή του άλλαξε όταν συμμετείχε σε κλινική δοκιμή μιας νέας τεχνολογίας που αναπτύχθηκε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Chad Bouton στα Feinstein Institutes for Medical Research, το ερευνητικό σκέλος του οργανισμού υγείας Northwell Health στη Νέα Υόρκη.
Η τεχνολογία, που οι ερευνητές ονομάζουν «διπλή νευρωνική παράκαμψη» (double neural bypass), λειτουργεί δημιουργώντας μια νέα επικοινωνιακή γέφυρα μεταξύ του εγκεφάλου και των άκρων, παρακάμπτοντας τη βλάβη στον νωτιαίο μυελό.
Οι επιστήμονες εμφύτευσαν ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο του Thomas, τα οποία καταγράφουν τα σήματα όταν εκείνος σκέφτεται ότι θέλει να κινήσει τα χέρια του. Τα σήματα αυτά μεταφέρονται στη συνέχεια στα χέρια και στα δάχτυλά του, επιτρέποντας την εκτέλεση των κινήσεων.
Παράλληλα, ειδικοί αισθητήρες τοποθετημένοι στο χέρι, στα δάχτυλα και στον αντίχειρα ανιχνεύουν την επαφή με αντικείμενα και στέλνουν πληροφορίες πίσω στον εγκέφαλο, αναδημιουργώντας την αίσθηση της αφής.
Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται ένας πλήρης κύκλος επικοινωνίας: ο εγκέφαλος δίνει την εντολή για κίνηση, το σώμα εκτελεί την εντολή και ο εγκέφαλος λαμβάνει ξανά πληροφορίες για το αποτέλεσμα.
Χάρη στο σύστημα, ο Thomas κατάφερε όχι μόνο να κρατήσει και να χειριστεί αντικείμενα, αλλά ακόμη και να αγγίξει ευαίσθητα υλικά, όπως το κέλυφος ενός αυγού, χωρίς να το σπάσει.
Τα αποτελέσματα της έρευνας, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Medicine, δείχνουν σημαντική βελτίωση μετά από 35 εβδομάδες εκπαίδευσης με το σύστημα.
Η δύναμη του δεξιού του χεριού αυξήθηκε κατά 86%, ενώ του αριστερού κατά 62%. Στην αρχή της δοκιμής ο Thomas δεν μπορούσε να σηκώσει τα χέρια του μέχρι το πρόσωπό του. Μετά την εκπαίδευση, μπορούσε πλέον μόνος του να ξύσει τη μύτη του και να σκουπίσει το πρόσωπό του.
Το πιο εντυπωσιακό στοιχείο, ωστόσο, ήταν ότι η τεχνολογία φαίνεται πως προκάλεσε και μόνιμες αλλαγές στο νευρικό του σύστημα. Ακόμη και όταν το σύστημα απενεργοποιείται, ορισμένες από τις βελτιώσεις στην κίνηση και την αίσθηση παραμένουν.
«Για μένα αυτή είναι μια απίστευτη στιγμή», δήλωσε ο καθηγητής Chad Bouton, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. «Για χρόνια προσπαθούσαμε να αποκαταστήσουμε τόσο την κίνηση όσο και την αίσθηση της αφής και ταυτόχρονα να δημιουργήσουμε αποτελέσματα που να έχουν διάρκεια».
Η επιστροφή της αίσθησης της αφής
Οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης μια νέα τεχνική που ονομάζεται cortical mirroring (φλοιική αντανάκλαση), με στόχο τη βελτίωση της αίσθησης.
Κατέγραψαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου του Thomas όταν εκείνος φανταζόταν ότι κάποιος τον αγγίζει και στη συνέχεια προκάλεσαν αντίστοιχα μοτίβα δραστηριότητας στις αισθητηριακές περιοχές του εγκεφάλου.
Ταυτόχρονα, ενεργοποιούσαν περιοχές του δέρματος και του νωτιαίου μυελού. Μετά από 25 εβδομάδες θεραπείας που επικεντρώθηκε στον δεξιό καρπό, ο Thomas ανέκτησε την αίσθηση αφής σε μια περιοχή που παρέμενε μουδιασμένη από το ατύχημά του.
«Σε πρόσφατη παρακολούθηση διαπιστώθηκε ότι αυτά τα οφέλη παρέμεναν ακόμη και μετά από περισσότερα από δύο χρόνια», ανέφερε ο Bouton, χαρακτηρίζοντας τα αποτελέσματα «εξαιρετικά ενθαρρυντικά».
Παρά τα εντυπωσιακά αποτελέσματα, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι χρειάζονται περισσότερες δοκιμές με μεγαλύτερο αριθμό ασθενών, ώστε να διαπιστωθεί πόσο αποτελεσματική μπορεί να είναι η τεχνολογία σε διαφορετικού τύπου κακώσεις του νωτιαίου μυελού.
Η περίπτωση του Keith Thomas, ωστόσο, αποτελεί ένα σημαντικό βήμα στην προσπάθεια της ιατρικής να αποκαταστήσει λειτουργίες που μέχρι σήμερα θεωρούνταν μη αναστρέψιμες.
Η σύνδεση ανθρώπινου εγκεφάλου και τεχνολογίας ανοίγει έναν νέο δρόμο για εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως που ζουν με παράλυση, προσφέροντας την προοπτική όχι μόνο της κίνησης, αλλά και της επιστροφής μιας από τις πιο θεμελιώδεις ανθρώπινες εμπειρίες: της αίσθησης της αφής.
www.bankingnews.gr
Ο Thomas, από τη Massapequa της Νέας Υόρκης, είχε υποστεί σοβαρό τραυματισμό στον αυχένα το 2020, όταν έσπασε τον λαιμό του σε ατύχημα κατά τη διάρκεια κατάδυσης σε πισίνα. Για έξι χρόνια δεν μπορούσε να κινήσει τα άκρα του όπως πριν, ενώ ακόμη και η ανύψωση των χεριών του από το αναπηρικό αμαξίδιο ήταν αδύνατη.
Η ζωή του άλλαξε όταν συμμετείχε σε κλινική δοκιμή μιας νέας τεχνολογίας που αναπτύχθηκε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Chad Bouton στα Feinstein Institutes for Medical Research, το ερευνητικό σκέλος του οργανισμού υγείας Northwell Health στη Νέα Υόρκη.
Η τεχνολογία, που οι ερευνητές ονομάζουν «διπλή νευρωνική παράκαμψη» (double neural bypass), λειτουργεί δημιουργώντας μια νέα επικοινωνιακή γέφυρα μεταξύ του εγκεφάλου και των άκρων, παρακάμπτοντας τη βλάβη στον νωτιαίο μυελό.
Οι επιστήμονες εμφύτευσαν ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο του Thomas, τα οποία καταγράφουν τα σήματα όταν εκείνος σκέφτεται ότι θέλει να κινήσει τα χέρια του. Τα σήματα αυτά μεταφέρονται στη συνέχεια στα χέρια και στα δάχτυλά του, επιτρέποντας την εκτέλεση των κινήσεων.
Παράλληλα, ειδικοί αισθητήρες τοποθετημένοι στο χέρι, στα δάχτυλα και στον αντίχειρα ανιχνεύουν την επαφή με αντικείμενα και στέλνουν πληροφορίες πίσω στον εγκέφαλο, αναδημιουργώντας την αίσθηση της αφής.
Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται ένας πλήρης κύκλος επικοινωνίας: ο εγκέφαλος δίνει την εντολή για κίνηση, το σώμα εκτελεί την εντολή και ο εγκέφαλος λαμβάνει ξανά πληροφορίες για το αποτέλεσμα.
Χάρη στο σύστημα, ο Thomas κατάφερε όχι μόνο να κρατήσει και να χειριστεί αντικείμενα, αλλά ακόμη και να αγγίξει ευαίσθητα υλικά, όπως το κέλυφος ενός αυγού, χωρίς να το σπάσει.
Τα αποτελέσματα της έρευνας, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Medicine, δείχνουν σημαντική βελτίωση μετά από 35 εβδομάδες εκπαίδευσης με το σύστημα.
Η δύναμη του δεξιού του χεριού αυξήθηκε κατά 86%, ενώ του αριστερού κατά 62%. Στην αρχή της δοκιμής ο Thomas δεν μπορούσε να σηκώσει τα χέρια του μέχρι το πρόσωπό του. Μετά την εκπαίδευση, μπορούσε πλέον μόνος του να ξύσει τη μύτη του και να σκουπίσει το πρόσωπό του.
Το πιο εντυπωσιακό στοιχείο, ωστόσο, ήταν ότι η τεχνολογία φαίνεται πως προκάλεσε και μόνιμες αλλαγές στο νευρικό του σύστημα. Ακόμη και όταν το σύστημα απενεργοποιείται, ορισμένες από τις βελτιώσεις στην κίνηση και την αίσθηση παραμένουν.
«Για μένα αυτή είναι μια απίστευτη στιγμή», δήλωσε ο καθηγητής Chad Bouton, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. «Για χρόνια προσπαθούσαμε να αποκαταστήσουμε τόσο την κίνηση όσο και την αίσθηση της αφής και ταυτόχρονα να δημιουργήσουμε αποτελέσματα που να έχουν διάρκεια».
Η επιστροφή της αίσθησης της αφής
Οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης μια νέα τεχνική που ονομάζεται cortical mirroring (φλοιική αντανάκλαση), με στόχο τη βελτίωση της αίσθησης.
Κατέγραψαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου του Thomas όταν εκείνος φανταζόταν ότι κάποιος τον αγγίζει και στη συνέχεια προκάλεσαν αντίστοιχα μοτίβα δραστηριότητας στις αισθητηριακές περιοχές του εγκεφάλου.
Ταυτόχρονα, ενεργοποιούσαν περιοχές του δέρματος και του νωτιαίου μυελού. Μετά από 25 εβδομάδες θεραπείας που επικεντρώθηκε στον δεξιό καρπό, ο Thomas ανέκτησε την αίσθηση αφής σε μια περιοχή που παρέμενε μουδιασμένη από το ατύχημά του.
«Σε πρόσφατη παρακολούθηση διαπιστώθηκε ότι αυτά τα οφέλη παρέμεναν ακόμη και μετά από περισσότερα από δύο χρόνια», ανέφερε ο Bouton, χαρακτηρίζοντας τα αποτελέσματα «εξαιρετικά ενθαρρυντικά».
Παρά τα εντυπωσιακά αποτελέσματα, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι χρειάζονται περισσότερες δοκιμές με μεγαλύτερο αριθμό ασθενών, ώστε να διαπιστωθεί πόσο αποτελεσματική μπορεί να είναι η τεχνολογία σε διαφορετικού τύπου κακώσεις του νωτιαίου μυελού.
Η περίπτωση του Keith Thomas, ωστόσο, αποτελεί ένα σημαντικό βήμα στην προσπάθεια της ιατρικής να αποκαταστήσει λειτουργίες που μέχρι σήμερα θεωρούνταν μη αναστρέψιμες.
Η σύνδεση ανθρώπινου εγκεφάλου και τεχνολογίας ανοίγει έναν νέο δρόμο για εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως που ζουν με παράλυση, προσφέροντας την προοπτική όχι μόνο της κίνησης, αλλά και της επιστροφής μιας από τις πιο θεμελιώδεις ανθρώπινες εμπειρίες: της αίσθησης της αφής.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών