Má ochrnuté ruce, ale hraje videohru. A v hlavě má vstup pro počítač

aktualizováno 
Mladý ochrnutý Američan dokázal díky zařízení implantovanému do mozku rozpohybovat prsty na ruce a zahrát si na počítači na kytaru. Jeho výkony ukazují, co dnešní technologie „překladu“ a následného přenosu myšlenek do digitální podoby (ne)dokáže.

Ianu Burkhartovi bylo devatenáct let, když se při prázdninovém plavání ponořil do vlny, která ho hodila na břeh tak nešťastně, že má ochrnuté všechny čtyři končetiny. Když se pak o několik let později dozvěděl, že na pár desítek minut jízdy vzdálené Ohijské státní univerzitě v Columbusu probíhá studie možností, jak následky ochrnutí alespoň částečně napravit, dlouho neváhal, a přihlásil se. Po dvou letech tréninku pak veřejnosti předvedl, co dnešní technologie dokáže (a také co ještě ne, ale o tom později).

Burkhart ochrnul v důsledku poškození míchy, a tedy přerušení spojení mezi mozkem a zbytkem těla. To je stav, který zatím v podstatě nikdy nedokážeme napravit nějakým lékařským zákrokem, byť se samozřejmě různé možnosti teoreticky a částečně i prakticky zkoušejí. A proto některé týmy experimentují s tím, jak poškozenou dráhu mezi mozkem a tělem obejít pomocí elektrických „objížděk“.

Méně postiženým pacientům s pohyblivostí v ramenou, vložili elektrody právě do svalů na ramenou, kterými pak bylo možné ovládat i ruce. Jindy se používal elektroencefalograf (EEG), který četl stopy mozkové aktivity přes lebeční kost. Ian Burkhart však dostal do hlavy malý implantát, který dokáže aktivitu neuronů zaznamenávat přesněji a spolehlivěji než jejich čtení přes lebeční stěnu, a je fyzickým portem vyvedený mimo lebku. (Burkhart měl po operaci údajně poměrně časté bolesti hlavy, dnes už mu podle jeho vlastních slov pro časopis Nature „vstupní port“ na hlavě nijak nevadí).

Software ovládající přístroj se během dvou let postupně naučil (a stále se dále učí) poznávat v rušném provozu mozku motorické povely pro práci rukou, které mozek tak trochu kupodivu dokáže provádět, byť pacient už v době začátku terapie zhruba tři roky nemohl hýbat rukama (to je jedno ze zajímavých a pozitivních zjištění studie). Učení probíhá tak, že Burkhart se snaží znovu a znovu provést pohyby ruky podle dané předlohy, a počítač hledá podobnosti mezi opakováními. Rozpoznané signály předává dále jakémusi „rukávu“ na jeho předloktí, který signály mozku překládá do elektrických signálů pro jednotlivé svaly v zápěstí a v ruce. Tentokrát neivnazivně přes kůži, což je ovšem podle jiných vědců a lékařů vlastně špatně, protože implantace ovládacích prvků přímo do svalů umožňuje jejich mnohem přesnější ovládání. Navíc vnější stimulace vyznačuje poměrně dost energie, tj. silné elektrické „rány“.

Výsledek je skutečně povzbudivý. Ian Burkhart dokáže zvedat poměrně malé předměty a manipulovat s nimi, nebo si zahrát na počítači (viz video), ukazují výsledky publikované v časopise Nature. Dokáže dokonce hýbat každým prstem zvlášť, což se zatím žádnému podobnému systému nepovedlo. Burkhart samozřejmě není stejně obratný jako zdravý člověk, už proto, že nemá žádnou zpětnou vazbu. Necítí, jakou silou předmět svírá, a nemůže tedy stisk přizpůsobit podle potřeby.

Podobný systém se podařilo vyzkoušet už na opicích, mozkové vlny rozpohybovaly i robotické končetiny u pacientů s amputovanými končetinami, ale toto je první případ, kdy se povedlo pomocí přenosu signálu přes počítač rozpohybovat ochrnutou část těla. Ale neznamená to, že by šlo o univerzální řešení pro ochutné. Míra jejich obtíží se může dost výrazně lišit, a lékaři si nemohou být jisti, zda třeba u těch, kteří na rozdíl od Burkharta nemají zachovanou jistou pohyblivost v lokti a ramenou, by mozkový implantát fungoval obdobně. Zařízení je také drahý a nepřenosný experimentální prototyp, který vyžaduje velkou péči, před každým sezením se musí například poměrně dlouho znovu kalibrovat.

Zatím tedy musíme předpokládat, že jde o drahé a v praxi ještě nepoužitelné řešení, které by v současné podobě pomohlo jen malé skupině pacientů. Důležitější je ověřování a tříbení jednotlivých dílčích postupů, například v této studii využitého mozkového implantátu.

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

U Prochorovky to bylo jinak. Němci nám kradou tankovou bitvu, zuří Rusko

U Prochorovky se v červenci 1943 odehrála jedna z největších tankových bitev.

Nejslavnější tanková bitva u Prochorovky je ruská propaganda, napsal Die Welt s odkazem na zjištění německých a...

K síti se připojila největší solární elektrárna. Rekord dlouho nevydrží

Pohled na elektrárnu Nur Abú Zabí ze vzduchu

Ve Spojených arabských emirátech k začátku července spustili největší fotovoltaickou elektrárnu na světě. Má maximální...

Amatérský astronom vyfotografoval supertajný americký raketoplán X-37B

Americký raketoplán X-37B na orbitě

Nizozemský pozorovatel satelitů a vědecký novinář Ralf Vandebergh nejspíš udělal nejlepší fotku svého života. Podařilo...

Jeho formule chtěl každý. Autor slavných vystřihovánek slaví devadesátiny

Richard Vyškovský se svým modelem cisternové stříkačky CAS 32 na podvozku Tatra...

Richard Vyškovský je pro laickou veřejnost nepříliš známé jméno, v modelářské komunitě je však doslova celebritou. S...

Největší dobrodružství 20. století začalo o tři čtvrtě sekundy později

Tři Američané právě odstartovali na misi, kterou bedlivě sleduje celý svět.

Ani ostřílený hlasatel vesmírného střediska na Mysu Canaveral nedokáže zakrýt pohnutí. Je 16. července 1969, 9:32 ráno...

Další z rubriky

„Psí oči“ nejsou náhoda, ale dílo evoluce. Psi si na ně vyvinuli svaly

Pes (ilustrační foto)

Ten nevinný pohled zná každý. Když upře čtyřnohý přítel na svého pána „psí oči“, vzbudí to širokou škálu emocí....

Google má zřejmě peněz nazbyt. Zaplatil výzkum fyzikálního přeludu

Nechtěl by to mít v garáži každý? Takhle kouzelně vypadá provoz fuzoru

Společnost Google během posledních let v experimentu, o kterém prakticky nikdo nevěděl, nechala prověřit proslulou...

Jen ticho. Největší pátrání po mimozemšťanech vydalo průběžné výsledky

Na hledání mimozemských signálů v rámci Breakhtrough Listen se podílel i...

Od roku 2016 běží projekt Breakthrough Listen, dosud největší program na zachycení mimozemských signálů. Letos v létě...

Advantage Consulting, s.r.o.
MANAŽER NÁKUPU

Advantage Consulting, s.r.o.
Královéhradecký kraj, Pardubický kraj
nabízený plat: 40 000 - 60 000 Kč

Najdete na iDNES.cz