O vývoji BCI čipů (rozhraní mozek-počítač) informujeme rádi – patří mezi nejzajímavější a nejperspektivnější technologie současnosti, které by mohly zlepšit život milionům lidí s různým fyzickým postižením. Nejnovější sofistikovaný BCI čipů umožnil 36letému německému muži, zcela paralyzovanému, komunikovat s lékaři a rodinou.
Muž trpí Lou Gehrigovou chorobou – amyotrofickou laterální sklerózou známou pod zkratkou ALS. Progresivní, neurodegenerativní onemocnění postihuje mozek a míchu a pacient je po určité době zcela paralyzován, přestože jeho mentální dovednosti zůstávají nepostižené.
Zlepšení kvality života
Příčina většiny ALS je dosud neznámá, vyskytuje se však v různých podobách. Trpěl jí kupříkladu Stephen Hawking, jehož nemoc se projevila už v mládí (ve 21 letech), a přežíval s ní dalších 55 let. Nejčastěji se však ALS vyskytuje po šedesátce a průměrně s nemocí žijí 2-4 roky. ALS nelze současnou medicínou léčit, lékaři se tudíž primárně zaměřují na prodloužení života pacientů a zlepšení jeho kvality.
Právě z hlediska zlepšení kvality života nabízí BCI čipy zajímavé možnosti. Německý pacient mladší 40 let byl s progresivní atrofií svalů vlivem rychle postupující ALS diagnostikován v srpnu 2015 a do několika měsíců se nemohl hýbat ani komunikovat; od července 2016 je připojen k umělému dýchání. Zprvu muž komunikovat skrze pohyby očí na specializovaném počítači, jeho stav se však postupně dále zhoršoval.
Lékaři se tak po zvážení možností rozhodli pro implantaci BCI čipu do mozku, a operaci v březnu 2019 provedli. Dvě mikroelektrodové soustavy implantované v dominantní, levé části motorického centra mozku detekují neuronové signály vysílané mozkem, které jsou následně vysílány do počítače ke zpracování.
Rozhraní softwaru je jednoduché, ale efektivní. Zdroj: Wyss Center for Bio and Neuroengineering
Poprosil o pivo a oblíbenou kapelu
Protože mozek německého pacienta funguje správně – mentální dovednosti pacientů s ALS nejsou ovlivněny – počítač je schopen signály interpretovat tak, jak je pacient zamýšlí. Stroj k tomu využívá specializovaný experimentální software NeuroKey. Pacient se během poměrně krátké doby naučil „vysílat“ mozkové signály tak, aby je software „přeložil“ co nejpřesněji a umožnil mu tak komunikovat. Po několika měsících byl muž schopen na počítači pomocí mozku volit písmena a slova.
První odeslanou zprávou bylo poděkování lékařům; další zprávy se zaměřovaly na jeho pohodlí (masáže hlavy, více gelu do očí a vyšší pozice hlavy při návštěvách; následně dokonce doporučil lékařům vlastní tipy na zlepšení přesnosti softwaru). Postupně dokázal vyjádřit další preference včetně žádosti o pivo a o zahrání jeho oblíbené kapely, amerických rockerů Tool.
Zdroj: Wyss Center for Bio and Neuroengineering
Komunikace s rodinou
Co je ale zřejmě nejdůležitější – BCI čip ve spojení s NeuroKey umožňuje muži komunikovat s jeho synem, pokládat mu otázky a navrhovat mu pohádky, na které se spolu mohou dívat. Obnovení možnosti komunikovat s rodinou je pro pacienty trpící podobným extrémním postižením nesmírně cenné, a přestože jde jen o první krok k navrácení kvality života nemocným s ALS, jde o krok nesmírně důležitý.
K implantaci BCI čipů se lékaři uchylují jen vzácně. Jakákoliv operace mozku je vysoce riziková, a děje se tak téměř výhradně jen v případech, kdy není žádná jiná rozumná možnost.
Výzkum a vývoj pokračuje dál, a my ho budeme napjatě sledovat. Po pokusu Neuralinku z minulého roku a bionických protézách ve spojení s BCI čipy je o další perspektivní případ z praxe. Rychlost komunikace je prozatím pomalá – ale alespoň nějaká.
Studie se objevila v prestižním peer-reviewed magazínu Nature Communications.
via Wyss; ArsTechnica, úvodní ilustrace: Pixabay
