Mozgový implantát prepisujúci myšlienky je nádejou pre paralyzovaných pacientov

Afázia je ochorenie, ktoré nastáva v dôsledku poškodenia rečových centier v mozgu. Vedci ťažko postihnutým ľuďom vrátiť reč nemôžu, implantát riadiaci mozgové centrum sa však môže stať prelomovou pomocou. Nechcené mlčanie Reč je pre nás prirodzenou schopnosťou. Rozprávaním vyjadrujeme naše pocity, myšlienky a vzájomne sa dorozumievame. Mnohí o túto možnosť prídu, pričom to nemusí súvisieť s pribúdajúcim vekom…. Prečítať celé

Afázia je ochorenie, ktoré nastáva v dôsledku poškodenia rečových centier v mozgu. Vedci ťažko postihnutým ľuďom vrátiť reč nemôžu, implantát riadiaci mozgové centrum sa však môže stať prelomovou pomocou.

Nechcené mlčanie

Reč je pre nás prirodzenou schopnosťou. Rozprávaním vyjadrujeme naše pocity, myšlienky a vzájomne sa dorozumievame. Mnohí o túto možnosť prídu, pričom to nemusí súvisieť s pribúdajúcim vekom.

Poruchu alebo stratu reči spôsobujú rôzne príčiny. Problémy s rečou sa môžu prejaviť z nasledujúcich dôvodov:

  • mŕtvica
  • ťažké poranenie mozgu
  • demencia
  • zranenie/choroba postihujúca hlasivky

Nehľadiac na vonkajšie rozdiely, človek je tvor spoločenský a komunikácia je dôležitým prvkom pri spoznávaní nových ľudí. zdroj: unsplash.com

Rečový patológ dokáže v niektorých prípadoch pomôcť s navrátením reči. Vďaka špecializácii na poruchy reči a jazyka posudzuje vážnosť pacientovho stavu. Skúma ako osoba pohybuje perami, čeľusťou, jazykom alebo svalmi úst. Následná liečba sa sústredí na zlepšenie artikulácie (logopedické cvičenia) a posilnenie svalov.

Spojenie vedy a inžinierstva

Niekedy nestačí pomoc logopéda, posunková reč pri ťažkých prípadoch neprichádza to úvahy. Pomoc pre týchto ľudí by mohla ponúknuť neuroprotetika. Ide o vednú disciplínu kombinujúcu neurovedu a biologické inžinierstvo. Vyvinutý implantát spája mozog s počítačom a dokáže nahradiť zmyslové či pohybové procesy.

INZERCIA

 

Komunikačná neoroprotetika sa zameriava na obnovenie komunikácie prostredníctvom prístupov založených na jednotlivom písaní písmen. Zariadenie prijímajúce signály z elektród implantovaných do mozgu nedávno pomohlo pacientovi pretlmočiť slová a vety v reálnom čase.

Inzercia

Muž ostal po mozgovej príhode paralyzovaný, čo ovplyvnilo aj jeho schopnosť reči. Stal sa prvým účastníkom programu BRAVO na univerzite v San Franciscu, vďaka čomu podstúpil operáciu, pri ktorej mu na povrch mozgu položili sieť 128 elektród. Tieto elektródy sa nachádzajú na vrchole vrásčitej mozgovej kôry. Kôra ovláda svaly hlasového traktu a dáva im pokyn, aby sa hýbali, a tak produkovali špecifické zvuky.

Využili militaristickú abecedu

Zariadenie sa spúšťa, keď muž potichu vyslovuje kódové slová, ktoré zastupujú 26 písmen abecedy. Vedci spočiatku skúšali používať jednotlivé písmená namiesto kódov. Ich systém mal však problémy s rozlíšením výslovnostne podobných písmen, ako sú B, D, P a G. Fonetická abeceda NATO využíva pri komunikácii cez telefón alebo vojenskú vysielačku 26 krycích slov. Každé z nich predstavuje začiatočné písmeno abecedy –  „alfa“ znamená písmeno A, „bravo“ znamená B, „charlie“ je C atď.

„Fonetická abeceda NATO bola vyvinutá na komunikáciu cez hlučné kanály,“ povedal Sean Metzger, spoluautor štúdie BRAVO. Porovnáva to s prostredím nervových záznamov, ktoré musí neuroprotéza rozlišovať.

Používateľ ticho vysloví kódové slová, čím sa generuje jeho mozgová aktivita. Algoritmy zariadenia dekódujú tieto vzruchy a vkladajú medzery medzi slová. Na ukončenie vety sa účastník experimentu pokúsi stlačiť pravú ruku – implantát cez elektródy vyšle signály, ktoré zastavia dekódovanie.

Každým pokusom sú bližšie k úspechu

V nedávnych testoch dokázal muž vytvárať vety zo slovnej zásoby s viac ako 1150 slovami rýchlosťou 29,4 znakov za minútu, čiže asi sedem slov za minútu. Dekódovacie zariadenie občas urobilo chyby pri preklade jeho mozgovej aktivity do písmen, pričom priemerná chybovosť znakov bola 6,13 %.

implantát

Každý rok strácajú tisíce ľudí schopnosť hovoriť v dôsledku mŕtvice, nehody alebo choroby. zdroj: unsplash.com

Vďaka opakovaným pokusom existuje priestor na vyhladenie nedokonalostí. Aby boli takéto zariadenia vhodné na každodenné použitie, je potrebné zlepšiť dve veci. Zľahčiť prístup na ovládanie pre pacientov aj ich opatrovateľov a bezdrôtové pripojenie implantátu.

Táto technológia by bola užitočná najmä pre pacientov v „uzamknutom stave“, pričom si zachovávajú svoje kognitívne funkcie. Pre paralyzovaných pacientov, ktorí môžu stále pohybovať očami a žmurkať, by pravdepodobne zostali najlepšou voľbou neinvazívne komunikačné systémy založené na sledovaní očí.

Zdroje: www.livescience.com

Zdroj titulnej fotografie: pexels.com

Pokračujte na ďalší príspevok »