Technologa wirtualnej rzeczywistości pomoże sparaliżowanym pacjentom chodzić na nowo!

Szanse na wyzdrowienie dla pacjentów z porażeniem kończyn dolnych kiedyś uważano za niemal zerowe.

Kiedy w 2014 roku 29-letni Juliano Pinto, który doznał kompletnego paraliżu poniżej klatki piersiowej, rozpoczął mecz otwarcia na Mistrzostwach Świata FIFA, dosłownie zaczęła się nowa gra.

Naukowcy tworząc interfejs mózg-maszyna (BMI) pozwolili Pinto kontrolować robotyczny egzoszkielet w czasie symbolicznego otwarcia meczu w Sao Paulo.

Dwa lata po tym wydarzeniu Walk Again Project, międzynarodowe konsorcjum naukowe, które zaprojektowało egzoszkielet, wykorzystuje wirtualną rzeczywistość by pomóc osobom sparaliżowanym odzyskać częściowo czucie w mięśniach i zdolność do ich kontroli.

Według raportu udostępnionego przez konsorcjum ośmiu pacjentów, biorących udział w projekcie, już częściowo odzyskało kontrolę w nogach.

„Kiedy obserwowaliśmy mózgi tych pacjentów, gdy zaczynaliśmy projekt, nie można było wykryć żadnego sygnału, gdy prosiliśmy pacjentów o wyobrażenie sobie chodzenia. Nie było modulacji w aktywności mózgu” komentuje Dr Miguel Nicolelis, główny badacz z Duke University w Karolinie Północnej.

„To prawie tak, jakby mózg miał usunięte pojęcie ruchu pieszego”.

Aby odzyskać zdolność ruchu pacjenci najpierw zostali umieszczeni w środowisku wirtualnej rzeczywistości, gdzie uczyli się jak korzystać z aktywności mózgu by kontrolować swojego awatara i spacerować po boisku do piłki nożnej.

Naukowcy wykorzystali Oculus Rift, zaprojektowali też rękaw, który dawał pacjentom dotykową odpowiedź do przedramienia, stymulując uczucie dotykania ziemi. Ramiona były traktowane jako kończyna fantomowa, zastępując nogi i „oszukując” mózg, wywołując uczucie jakby pacjent szedł.

Po tym jak mózg zyskał ponownie odczucie chodzenia, każdy pacjent otrzymał indywidualnie zaprojektowany egzoszkielet.

Urządzenie wykorzystywało sygnały z głowy użytkownika, przekierowując je do komputera w plecaku. Kiedy pacjent myślał o chodzeniu, komputer uruchamiał szkielet.

Chodząc w szkielecie godzinę dziennie, pacjenci byli w końcu w stanie pobudzić pozostałe nerwy do wysyłania sygnałów z powrotem do mózgu i aktywować dobrowolny ruch i czucie. Każdy pacjent osiągał ten efekt w innym tempie, finalnie jednak każdy z nich był w stanie ponownie odczuć wrażenia dotykowe w okolicach miednicy i kończyn dolnych oraz nauczyć się kontrolować niektóre mięśnie pęcherza i jelita po raz pierwszy od wielu lat.

„Jednym z uczestników była 32-letnia kobieta sparaliżowana od 13 lat. Na początku treningu nie była w stanie stać używając szelek, w trakcie badania nauczyła się chodzić za pomocą chodzika, szelek i pomocy terapeuty. Po 13 miesiącach była w stanie poruszać nogami samowolnie, podczas gdy jej ciało było podtrzymywane w uprzęży” opisuje postępy Nicolelis.

Mimo, że do leczenia paralityków wykorzystywane są również komórki macierzyste i implanty elektroniczne naukowcy twierdzą, że interfejs bezprzewodowego dostępu do mózgu jest jak dotychczas najmniej inwazyjny i najbardziej skuteczny w przywracaniu biologicznych zdolności.

„W przyszłości pacjenci mogą łączyć zabiegi, poddawać się operacjom wszczepienia komórek macierzystych, a następnie za pomocą szkoleń z egzoszkieletem nauczyć się chodzić ponownie”.