211service.com
Neurale proteser bliver trådløse
Forskere ved Brown University har udviklet en fuldstændig implanterbar version af en neural protese, der bruges til at oversætte neurale signaler fra hjernen. Det ultimative mål er at bruge denne slags anordninger til at give alvorligt lammede mennesker mulighed for at styre en computer eller et robotlem med deres tanker. Resultater fra foreløbige test i aber af den nye version, hvor data overføres via laser gennem huden, blev præsenteret søndag kl. Society for Neuroscience konference i Chicago.
Trådløs grænseflade: En fuldstændig implanterbar neural protese designet til at fange signaler fra hjernen og bruge dem til at styre en robotarm eller computer. Kredit: David Borton
En lignende enhed, kaldet BrainGate, er allerede blevet testet hos mennesker, der er lammede af rygmarvsskade og slagtilfælde. I 2006 offentliggjorde John Donoghue og samarbejdspartnere ved Brown og Massachusetts General Hospital i Boston resultater af et klinisk forsøg med to lammede patienter, som fik en række elektroder kirurgisk implanteret i hjernen. Enheden registrerede neurale signaler fra den motoriske cortex, som derefter blev oversat til bevægelse af en computermarkør ved hjælp af specielle algoritmer - patienter kunne flytte markøren rundt på en skærm, foretage foreløbige bevægelser med en robotarm og endda styre en kørestol. Forskere har siden testet yderligere to patienter, hvoraf den ene har haft implantatet i næsten fire år.
Men en stor ulempe ved implantatet, der er testet på mennesker, er de omfangsrige ledninger, der kommer ud af kraniet, hvilket øger risikoen for infektion og hæmmer patienternes mobilitet. For at skabe en trådløs version vendte forskerne sig til teknologi fra fiberoptikindustrien, som har udviklet enheder til at sende store mængder information meget hurtigt ved lav effekt. Den række af elektroder, der er implanteret på cortex, er forbundet via en enkelt ledning til en dataoverførselschip, som implanteres på kraniet. Chippen har en lille laser, på størrelse med et sandkorn, der sender hurtige lysimpulser hen over huden til en fotodiodemodtager placeret på hovedbunden. Modtageren konverterer lyssignalerne tilbage til elektriske, og sender informationen til en computer.
Enheden bruger radiofrekvensteknologi til strøm, svarende til det system, der bruges til at forsyne cochleaimplantater og andre implanterede medicinske teknologier. Forskere implanterede enheden for første gang i en abe for to måneder siden. De vurderer i øjeblikket, hvor godt implantatet kan sende neural information, men har endnu ikke testet dyrets evne til at bruge det til at kontrollere eksterne enheder, siger David borton , en kandidatstuderende ved Brown, der præsenterede forskningen. Borton siger, at det er svært at forudsige, hvor lang tid det vil tage, før den trådløse chip kan testes på mennesker.
I mellemtiden Leigh Hochberg , en neurolog ved Massachusetts General Hospital i Boston, som fører tilsyn med de kliniske forsøg med BrainGate-enheden, siger, at hans team har fået tilladelse til at implantere enheden i yderligere 15 patienter med rygmarvsskade, locked-in-syndrom, en specifik type hjernestamme slagtilfælde, der resulterer i alvorlige lammelser, muskelsvind og ALS. Hochberg forventer at implantere en til to patienter om året.