Bionic Spine pomoże sparaliżowanym znów chodzić

Sierpień 4, 2016
Wszczepienie niewielkiego urządzenia w mózgu sparaliżowanych pacjentów pozwoli im ponownie zacząć chodzić dzięki wykorzystaniu potęgi podświadomości.

W ostatnich dziesięcioleciach technologia i medycyna rozwinęły się do tego stopnia, że pozwoliły na opracowanie procedur medycznych i rozwiązań możliwych do zastosowania w przypadkach jeszcze do niedawna uważanych za całkowicie beznadziejne. Jednym z takich owoców połączenia technologii z medycyną jest Bionic Spine, który pozwoli osobom sparaliżowanym stanąć z powrotem na nogi.

Wymienione powyżej rozwiązanie zostało opracowane przez grupę australijskich naukowców, którzy stworzyli niepozornej wielkości urządzenie zwane Bionic Spine (co w języku polskim oznacza „kręgosłup bioniczny”), liczące sobie około 3 centymetrów, które jest teoretycznie w stanie pomóc ponownie chodzić, osobom sparaliżowanym lub mającym protezy jednej lub obu kończyn.

Przeczytaj także: Stephen Hawking i jego przesłanie o depresji

Dzięki znacznemu postępowi nauki, jaki miał miejsce w ostatnich latach, wielu chorym udało się poprawić jakość, komfort i długość życia.

Pomimo tego, że niektóre choroby i problemy uważaliśmy jeszcze niedawno za niemożliwe do wyleczenia, odkrycia te dały chorym nadzieję. Wiele zabiegów medycznych jest teraz o wiele bardziej skutecznych, niż to miało miejsce w przeszłości.

Wspomniane powyżej urządzenie o nazwie „Bionic Spine” wszczepia się do naczynia krwionośnego z boku mózgu. Jego zadaniem jest przywrócenie mobilności ruchowej na podstawie wykorzystania potęgi podświadomości u pacjentów z porażeniem kończyn dolnych.

Bionic Spine – naprawdę obiecująca technologia

Naukowcy, którzy stworzyli opisywane w tym artykule ciekawe urządzenie o nazwie Bionic Spine pracują w Szpitalu Królewskim w Melbourne (Melbourne Royal Hospital, na miejscowym uniwersytecie – University of Melbourne) oraz w Instytucie Neurobiologii i Zdrowia Psychicznego Florey (Florey Institute of Neuroscience and Mental Health).

Ideą leżącą u podstaw zaprojektowania tego urządzenia było znalezienie alternatywnego sposobu połączenia myśli z ruchami ciała. Zamiast korzystać ze standardowego, niedostępnego w przypadku paraliżu kanału transmisji impulsów nerwowych, szukano innych metod.

Rozwiązanie zastosowane w Bionic Spine oznacza, że osoba mająca wszczepione jedno z tych urządzeń w odpowiednim miejscu mózgu, będzie w stanie wykonywać ruchy kończynami wykorzystując własną podświadomość.

Oznacza to zarazem, że nie będzie do tego potrzeby świadomy wysiłek myślowy. Wynika to z tego, że urządzenie pozwala chorym poruszać się tak jak tego chcą, bez konieczności podejmowania żadnych specjalnych, dodatkowych zabiegów. Robiliby więc to dokładnie tak, jak to czynią osoby w pełni zdrowe.

Implant

Sposób użycia

Bionic Spine wszczepia się poprzez wykonanie małego nacięcia na szyi. Następnie wprowadza się za jego pośrednictwem cewnik z urządzeniem zamontowanym wewnątrz.

Po umieszczeniu Bionic Spine w naczyniu krwionośnym, nastąpi jego przetransportowanie do odpowiadającej za poruszanie kończynami kory mózgowej. To właśnie ten obszar zarządza generowaniem impulsów nerwowych kontrolujących skurcze mięśni kończyn.

Po usunięciu cewnika elektrody, w które wyposażone zostało urządzenie przylegają ściśle do ścianek żyły i rozpoczynają wysyłanie sygnałów bezpośrednio do kory mózgowej.

Nie przegap: Chroń swój mózg i unikaj urazów głowy!

Sygnały te są następnie przesyłane do innego urządzenia wszczepianego w ramię pacjenta. Ostatecznie trafiają one do bionicznej protezy wykorzystującej komunikację bezprzewodową opartą o technologię Bluetooth.

Bionic Spine nie jest czymś, co dana osoba będzie w stanie używać od samego początku. Jednak jego twórcy zapewniają, że dzięki odpowiedniemu szkoleniu i świadomemu myśleniu, pacjent stopniowo będzie mógł kontrolować swoje ruchy, aż w końcu rolę tę przejmie jego podświadomość.

Pierwsze próby na ludziach

W chwili pisania tych słów opisywane urządzenie zostało dopiero przetestowane z powodzeniem na owcach. Jednak badania kliniczne u ludzi powinny rozpocząć się w 2017 roku.

Trzy osoby cierpiące na całkowity paraliż zostaną wybrane do testów przez Ośrodek Zdrowia Kręgosłupa w Austin (Austin Health Spinal Cord Unit). Sama operacja zostanie wykonana w Szpitalu Królewskim w Melbourne (znajdującym się Wiktoria w Australii).

Do początkowych faz testów lekarze wybiorą pacjentów z porażeniem kończyn dolnych. Reakcję ich organizmu na działanie Bionic Spine badacze poddadzą szczegółowej analizie.

Zgodnie z twierdzeniem Terry’ego O’Briena, szefa oddziału neurologicznego tego szpitala, jeśli urządzenie pomyślnie przejdzie testy, może zostać odpowiednikiem „Świętego Graala” w dziedzinie technologii bionicznej.

Komórki nerwowe mózgu

Czego możemy się spodziewać po Bionic Spine?

Tymczasem dr Nicholas Opie, główny badacz i inżynier biomedyczny pracujący na Uniwersytecie w Melbourne stwierdził, że jest to stosunkowo nieskomplikowane od strony technicznej, choć bardzo zaawansowane konceptualne rozwiązanie.

Po przeprowadzeniu raczej trywialnego zabiegu wszczepienia urządzenia Bionic Spine zacznie się bardziej skomplikowana część zadania. Jest nią nauczenie pacjenta korzystania z możliwości poruszania swoimi kończynami w pełni naturalny sposób za pomocą podświadomości.

To rozwiązanie nie naprawia uszkodzonych kanałów transmisyjnych impulsów nerwowych pomiędzy mózgiem, a mięśniami sterującymi ruchem kończyn. Zamiast tego wykorzystuje alternatywne drogi przesyłania sygnałów do odpowiedniej kończyny.

„Twórcy Bionic Spine realizują po prostu wszczepienie nadajnika pozwalającego na przekazywanie impulsów nerwowych niezbędnych do poruszania kończyną poprzez ominięcie uszkodzonego obszaru”, wyjaśnia lekarz.

Neurony, bionic spine

Chociaż nie jest to pierwszy efekt wykorzystania technologii mający na celu poprawę mobilności u pacjentów z paraliżem, zespół odpowiedzialny za rozwój urządzenia zapewnia, że jest ono największym dotychczasowym przełomem pod względem uzyskanych już do tej pory wyników praktycznych oraz zakresu możliwości teoretycznych.

Jeśli badania na ludziach zakończą się sukcesem to od urządzenia Bionic Spine będzie można w przyszłości oczekiwać zastosowania również u pacjentów chorych na padaczkę, zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne i chorobę Parkinsona.

Technologie tą opisano w czasopiśmie Nature Biotechnology w listopadzie 2015 roku.