Un nou pas spre viitorul cyborg: picior artificial controlat de creier

Un nou pas spre viitorul cyborg: picior artificial controlat de creier tehnica medicalaprotezepicior bionicinovatie

O echipa a Institutului de Readaptare din Chicago (Rehabilitation Institute of Chicago, RIC), condusa de Levi J. Hargrove, inginer biomedical si cercetator la Center for Bionic Medicine din Chicago, a reusit sa produca un picior artificial care poate fi controlat cu ajutorul creierului.
Produsul creat de RIC nu este prima proteza bionica, multe alte echipe realizand deja membre asemanatoare ca forma si functionalitate. Dar toate acestea necesita folosirea unei telecomenzi sau miscari exagerate ale muschilor pentru a indica piciorului bionic schimbarea de la un tip de miscare spre altul. Cu noul prototip, purtatorul nu mai este nevoit sa-si repozitioneze piciorul bionic dupa ce s-a asezat.
Primul beneficiar al acestei tehnologii foarte promitatoare este Zac Vawter, un barbat in varsta de 32 ani care si-a pierdut genunchiul si partea inferioara a gambei intr-un accident de motocicleta. RIC a publicat recent un videoclip in New England Journal of Medicine (http://www.multivu.com/mnr/63339-rehabilitation-institute-of-chicago-first-thought-controlled-bionic-leg) in care Zac Vawter urca sau coboara scari, suteaza intr-o minge de fotbal sau merge pe strada, in mod uimitor de fluid si de natural.
Cu ajutorul senzorilor care receptioneaza impulsurile de la nervii si muschii care, odinioara, emiteau semnale spre genunchi si glezna, purtatorul protezei este capabil sa urce si sa coboare scari, rampe sau diferite pante, mai mult sau mai putin inclinate, cu usurinta, ca si cum nu ar simti lipsa piciorului natural. Dar cel mai important aspect este faptul ca el poate sa indoaie glezna mecanica a protezei, putand astfel sa se deplaseze aproape normal.
Cercetatorii au creat parţile electronice ale protezei, inclusiv un software care receptioneaza semnalele de la electrozii care au fost atasati de pielea pacientului. In clipa in care receptioneaza aceste semnale, software-ul le transforma in miscari pentru glezna si genunchi. Astfel, electrozii receptioneaza semnalele de la muschii atasaţi de nervii din partea de picior care a ramas; avand in vedere ca aici se regasesc si nervii care inainte de amputare emiteau semnale de la creier la glezna, acestia au fost implantaţi in bicepsul femural al pacientului imediat dupa accident. Medicii sustin ca o serie de semnale sunt emise de la creier spre sira spinarii si pana la muschii din picior care nu au fost lezati in accident. Ca atare, algoritmul software-ului decodeaza modele pentru a-si da seama ce gandeste pacientul si traduce rezultatele in miscari precum intarirea genunchiului in timp ce glezna este flexata. "Din cate stim, este prima oara cand semnalele neuronale au fost utilizate pentru a controla atat un genunchi motorizat, cat si o proteza de glezna", a precizat Levi J. Hargrove.
Cercetatorii spera ca aceasta tehnologie va putea fi propusa altor persoane in urmatorii 3-5 ani.