Mikroçip Beyni, Omurgayı ve Bedeni Bağlayarak Felçli Adamın Hareket Etmesini ve Hissetmesini Sağlıyor

Özet: Tarihi bir klinik deneyde, araştırmacılar felçli bir adamın beynine mikroçipleri başarıyla yerleştirdiler.

Gelişmiş AI algoritmalarıyla birleştirilen bu öncü prosedür, beyin-vücut iletişimini sağlayan elektronik bir köprü olan “çift nöral baypas” oluşturdu. Sonuç olarak, bir dalış kazası sonucu göğsünden aşağısı felç olan deneme katılımcısı, elinde ve kolunda yeniden his ve hareket kazandı.

Bu deneme, felç tedavisine devrim niteliğinde bir yaklaşımı ifade ediyor.

Ana unsurlar:

1. Öncü klinik deney, felçli bir adamın beynine mikroçiplerin başarılı bir şekilde implante edilmesini ve beyin ile vücut arasında bilgi akışı için bir elektronik köprü oluşturulmasını içeriyordu.
2. Deneme katılımcısı elinde, kolunda ve bileğinde yeniden his ve hareket kazandı; bu, felçli bir insanın bu teknoloji sayesinde kalıcı hareket ve his kazanmasının ilk örneğini işaret ediyor.
3. Terapötik yaklaşım düşünce odaklıdır ve bilim adamları bu teknolojiyi felçli bireylere daha bağımsız bir yaşam tarzı sağlamak için kullanmayı amaçlamaktadır.

Kaynak: Feinstein Tıbbi Araştırma Enstitüleri

Türünün ilk örneği olan bir klinik çalışmada, Northwell Health’in Feinstein Tıbbi Araştırma Enstitülerindeki biyoelektronik tıp araştırmacıları, mühendisler ve cerrahlar, felçle yaşayan bir adamın beynine başarılı bir şekilde mikroçipler yerleştirdiler ve yapay zeka (AI) algoritmaları geliştirdiler. beynini vücuduna ve omuriliğine yeniden bağla.

Bu çift nöral baypas, elindeki hareket ve duyumları ve laboratuvar dışında kolunda ve bileğinde kalıcı kazanımları eski haline getirmek için bilginin adamın felçli bedeni ile beyni arasında bir kez daha akmasına izin veren elektronik bir köprü oluşturur.

Araştırma ekibi, 9 Mart’ta North Shore Üniversite Hastanesi’nde (NSUH) gerçekleştirilen 15 saatlik açık beyin ameliyatından dört ay sonra deneme katılımcısının çığır açan ilerlemesini açıkladı.

Feinstein Enstitüleri Biyoelektronik Tıp Enstitüsü’nde profesör olan Chad Bouton, “Bu, felçli bir insanda kalıcı hareket ve duyumu eski haline getirmek için ilk kez beyin, vücut ve omurilik elektronik olarak birbirine bağlandı” dedi. Northwell Health’te mühendislik, teknolojinin geliştiricisi ve klinik araştırmanın baş araştırmacısı.

“Çalışmaya katılan kişi kolunu veya elini hareket ettirmeyi düşündüğünde, omuriliğini ‘süper dolduruyoruz’ ve beyin ve kaslarını uyararak bağlantıları yeniden kurmasına, duyusal geri bildirim sağlamasına ve iyileşmesini sağlamasına yardımcı oluyoruz. Bu tür düşünce odaklı terapi oyunun kurallarını değiştirir. Amacımız, bu teknolojiyi bir gün felçle yaşayan insanlara daha dolu, daha bağımsız hayatlar yaşama yeteneği vermek için kullanmaktır.”

Massapequa, NY’den 45 yaşındaki Keith Thomas, göğüsten aşağısı felçli, teknolojiyi kullanan ilk insan. Salgının en yoğun olduğu 18 Temmuz 2020’de bir dalış kazası, Bay Thomas’ın omurgasındaki omurlarının C4 ve C5 seviyesinde yaralanmasına neden olarak, göğüsten aşağısını hareket ettiremez ve hissedemez hale getirdi.

Altı aydan fazla bir süredir hastanede tek başına ve tecrit edilmiş olan Bay Thomas, Prof. Bouton’ın klinik araştırmasına katılarak yeni bir umut buldu ve çok tarihi ve kendisinden daha büyük bir şeyin parçası olduğu için minnettar.

“Açıkçası, yaşayıp yaşamayacağımı ya da yaşamak isteyip istemediğimi bile bilmediğim bir zaman vardı. Ve şimdi, elimi tutan birinin dokunuşunu hissedebiliyorum. Bu çok zor,” dedi Bay Thomas.

“Yapmak istediğim tek şey başkalarına yardım etmek. Bu her zaman en iyi olduğum şey olmuştur. Bu, birisine ileride bana yardımcı olduğundan daha fazla yardımcı olacaksa, buna değer.”

Dünya çapında yüz milyondan fazla insan bir tür hareket bozukluğu veya felçle yaşıyor. Bu klinik deney, araştırma laboratuvarı dışında kalıcı fiziksel hareketi yeniden sağlamayı ve dokunma hissini yeniden oluşturmayı amaçlıyor.

Kredi: Feinstein Tıbbi Araştırma Enstitüleri

Ameliyat için hazırlanıyor

Feinstein Enstitüleri’nin araştırmacıları ve klinisyenleri, PhD Santosh Chandrasekaran ve Northwell Health’de fiziksel tıp ve rehabilitasyon başkanı MD Adam Stein, her iki kol hareketinden sorumlu alanları belirlemeye yardımcı olmak için işlevsel MRI’ları kullanarak Bay Thomas’ın beynini haritalamak için aylar harcadılar. Elinde dokunma hissi için.

Bu bilgilerle donanan doktorlar, Ashesh Mehta, MD, PhD ve Northwell Lenox Hill Hastanesi’nde beyin cerrahı olan MD Netanel Ben-Shalom liderliğindeki cerrahlar, NSUH’de çalışma katılımcısının uyanık olduğu ve verdiği bazı bölümlerde 15 saatlik zorlu bir ameliyat gerçekleştirdiler. cerrahlar gerçek zamanlı geri bildirim.

Beyninin yüzeyinin bazı kısımlarını incelerken, Bay Thomas onlara ellerinde hissettiği hisleri anlatıyordu.

Feinstein Enstitüleri Biyoelektronik Tıp Enstitüsü’nde profesör ve Northwell’in Araştırma Laboratuvarı yöneticisi Dr. İnsan Beyin Haritalaması ve beyin implantını gerçekleştiren cerrah.

“Beynin hareketten sorumlu bölgesine iki, parmaklarda dokunma ve hissetmekten sorumlu bölgesine üç çip daha yerleştirdik.”

Düşünce odaklı terapi başlıyor

Laboratuvara geri döndüğünde, Bay Thomas’ın kafasından çıkıntı yapan iki bağlantı noktası aracılığıyla, düşüncelerini okumak, yorumlamak ve eyleme dönüştürmek için yapay zeka kullanan bir bilgisayara bağlanır; bu, düşünce güdümlü terapi ve çift nöral baypas yaklaşımının temeli olarak bilinir. .

Bypass, Bay Thomas’ın beyin implantından bir bilgisayara elektrik sinyalleri gönderen niyetiyle (örneğin elini sıkmayı düşündüğü) başlar. Bilgisayar daha sonra, işlevi ve iyileşmeyi teşvik etmek ve teşvik etmek için omurgası ve ön kolunda bulunan el kasları üzerine yerleştirilen oldukça esnek, invaziv olmayan elektrot yamalarına sinyaller gönderir.

Parmak uçlarında ve avucunda bulunan küçük sensörler, hissi yeniden sağlamak için dokunma ve basınç bilgilerini beyninin duyusal bölgesine geri gönderir. Bu iki kollu elektronik köprü, hem hareketi hem de dokunma hissini eski haline getirmeyi amaçlayan yeni çift nöral bypass’ı oluşturur.

Laboratuvarda, Bay Thomas artık kollarını istediği gibi hareket ettirebiliyor ve destek olarak elini tutarken kız kardeşinin dokunuşunu hissedebiliyor. Kazasından bu yana geçen üç yıl içinde ilk kez bir şey hissetti.

Dikkat çekici bir şekilde, araştırmacılar, Bay Thomas’ın bu yeni yaklaşım sayesinde yaralarından bir miktar doğal iyileşme görmeye başladığını ve bu da hasarın bir kısmını tamamen tersine çevirebileceğini söylüyor. Çalışmaya kaydolduğundan beri kol gücü iki kattan fazla arttı ve sistem kapalıyken bile önkolunda ve bileğinde yeni hisler deneyimlemeye başlıyor.

Süren hareket

Bouton ve daha sonra diğer gruplar tarafından yapılan önceki araştırmalar, insanların felçli uzuvlarını düşünceleriyle tekrar hareket ettirmelerine yardımcı olmak için tek bir nöral bypass kullandı. Bu durumlarda, doktorlar beyne omurilik yaralanmasını tamamen atlayan bir veya daha fazla mikroçip yerleştirdiler ve hedef kasları harekete geçirmek için uyarıcılar kullandılar.

Bununla birlikte, bu yaklaşım yalnızca katılımcılar, genellikle yalnızca laboratuvarlarda bulunan bilgisayarlara bağlıyken işe yaradı ve uzun süreli doğal iyileşme için plastisiteyi desteklerken gerçek uzuvda hareket ve duyguyu geri getirmedi.

Umut, beynin, vücudun ve omuriliğin nasıl iletişim kuracağını yeniden öğrenmesi ve çift nöral baypas sayesinde, bir böbreğin travma veya hastalığın üstesinden gelmek için nasıl yenilenebileceğine benzer şekilde, yaralanma bölgesinde yeni yollar oluşturulmasıdır.

Feinstein Enstitüleri Başkanı ve CEO’su ve Tıbbi Araştırmalarda Karches Ailesi Seçkin Başkanı Dr.

Prof. Bouton ve ekibi, yeni biyoelektronik teknolojileri ilerletmeye ve hareketi ve duyumu eski haline getirmek için yeni klinik yollar açmaya kararlı.”

Feinstein Tıbbi Araştırma Enstitüleri, moleküler tıp, nörobilim ve biyomedikal mühendisliğini birleştiren biyoelektronik tıbbın küresel bilimsel yuvasıdır. Feinstein Enstitülerinde tıp araştırmacıları, hastalıkları ve yaralanmaları tedavi etmek için yeni cihaz tabanlı tedaviler geliştirmek için modern teknolojiyi kullanıyor.

Biyoelektronik tıp ile sinir sistemi yaralanmalarını atlatmak

Hastalığın moleküler mekanizmaları ve sinir ve bağışıklık sistemleri arasındaki bağlantı üzerine yıllarca süren araştırmalara dayanan araştırmacılarımız, vücudun bağışıklık tepkisini ve iltihabını kontrol etmek için vagus sinir implantları gibi nöromodülasyon cihazlarıyla etkinleştirilebilen veya inhibe edilebilen nöral hedefleri keşfederler.

Enflamasyon başarılı bir şekilde kontrol edilirse, artrit, pulmoner hipertansiyon, Crohn hastalığı, inflamatuar barsak hastalıkları, diyabet, kanser ve otoimmün hastalıklar gibi hastalıklar daha etkili bir şekilde tedavi edilebilir.

Enflamasyonun ötesinde, yeni beyin-bilgisayar arayüzleri kullanan araştırmacılarımız sinir sistemi yaralanmalarını atlatmak için teknikler geliştirdiler, böylece felçle yaşayan insanlar hislerini yeniden kazanabilir ve uzuvlarını kullanabilirler. Biyoelektronik tıp bilgisi üreterek, hastalık ve yaralanma bir gün pahalı ve potansiyel olarak zararlı ilaçlar olmadan kendi sinirlerimizle tedavi edilebilir.

Bu nöroteknoloji ve felç araştırma haberleri hakkında