Felçli adam Gert-Jan Oskam, beyin ve omurga implantlarıyla tekrar doğal bir şekilde yürüyor

Yeni çalışmada, araştırmacıların adlandırdığı şekliyle beyin-omurga arayüzü, Oskam’ın – beyninde elektrik sinyalleri olarak algılanabilen – niyetlerini okumak ve bunları kas hareketleriyle eşleştirmek için bir yapay zeka düşünce kod çözücüsünden yararlandı. Düşünceden niyete ve eyleme kadar doğal hareketin etiyolojisi korunmuştur. Courtine’in tanımladığı gibi tek ekleme, omurganın yaralı kısımlarını kapsayan dijital köprüydü.

Çalışmaya dahil olmayan Newcastle Üniversitesi’nden sinirbilimci Andrew Jackson, “Bu, özerklik ve komutların kaynağı hakkında ilginç sorular ortaya çıkarıyor. Beynin ne olduğu ile teknolojinin ne olduğu arasındaki felsefi sınırı bulanıklaştırmaya devam ediyorsunuz.”

Jackson, bilim adamlarının on yıllardır beyni omurilik uyarıcılarına bağlama konusunda teoriler geliştirdiğini, ancak bunun bir insan hastada ilk kez bu kadar başarılı olduklarını da sözlerine ekledi. “Söylemesi kolay; bunu yapmak çok daha zor” dedi.

Bu sonuca ulaşmak için araştırmacılar önce Oskam’ın kafatasına ve omurgasına elektrotlar yerleştirdiler. Ekip daha sonra, vücudunun farklı bölgelerini hareket ettirmeye çalışırken beyninin hangi bölgelerinin aydınlandığını gözlemlemek için bir makine öğrenme programı kullandı. Bu düşünce şifre çözücü, belirli elektrotların aktivitesini belirli amaçlarla eşleştirebildi: Bir konfigürasyon, Oskam ayak bileklerini hareket ettirmeye çalıştığında, diğeri ise kalçalarını hareket ettirmeye çalıştığında aydınlandı.

Daha sonra araştırmacılar, beyin implantını, vücudunun farklı bölgelerine elektrik sinyalleri göndererek hareket kıvılcımı gönderecek şekilde ayarlanan spinal implanta bağlamak için başka bir algoritma kullandılar. Algoritma, her bir kas kasılması ve gevşemesinin yönü ve hızındaki küçük değişiklikleri hesaba katmayı başardı. Ve beyin ile omurga arasındaki sinyaller her 300 milisaniyede bir gönderildiği için, Oskam stratejisini neyin işe yarayıp neyin yaramadığına göre hızla ayarlayabiliyordu. İlk tedavi seansında kalça kaslarını burkabiliyordu.

Yükleniyor

Sonraki birkaç ay boyunca, araştırmacılar beyin-omurga arayüzünde, yürüme ve ayakta durma gibi temel eylemlere daha iyi uyacak şekilde ince ayar yaptı. Oskam biraz sağlıklı görünen bir yürüyüş kazandı ve aylarca tedavi görmeden basamakları ve rampaları görece kolaylıkla geçebildi. Ayrıca, bir yıllık tedaviden sonra, beyin-omurga arayüzünün yardımı olmaksızın hareketlerinde belirgin gelişmeler fark etmeye başladı. Araştırmacılar bu gelişmeleri ağırlık taşıma, dengeleme ve yürüme testlerinde belgelediler.

Artık Oskam, evinin etrafında sınırlı bir şekilde yürüyebiliyor, bir arabaya binip inebiliyor ve bir barda içki içmek için durabiliyor. İlk defa, kontrolün kendisinde olduğunu hissettiğini söyledi.

Araştırmacılar çalışmalarındaki sınırlamaları kabul ettiler. Beyindeki ince niyetleri ayırt etmek zordur ve mevcut beyin-omurga arayüzü yürümeye uygun olsa da, muhtemelen üst vücut hareketini eski haline getirmek için aynı şey söylenemez. Tedavi aynı zamanda invazivdir ve birden fazla ameliyat ve saatlerce fizik tedavi gerektirir. Mevcut sistem tüm omurilik felçlerini düzeltmiyor.

Ancak ekip, daha fazla ilerlemenin tedaviyi daha erişilebilir ve sistematik olarak daha etkili hale getireceğinden umutluydu. Courtine, “Bu bizim gerçek hedefimiz,” dedi, “bu teknolojiyi ihtiyacı olan tüm hastalar için dünya genelinde kullanılabilir hale getirmek.”

Bu makale ilk olarak yayınlandı New York Times.