Sparaliżowany mężczyzna odzyskał mowę - przełomowe osiągnięcie neurochirurgów

Elektrody umieszczone w mózgu mężczyzny śledzą aktywność elektryczną w obszarach kontrolującyh mowę, a specjalny algorytm "domyśla" się, co mężczyzna właśnie mówi. "Doszliśmy znacznie dalej niż to sobie kiedykolwiek wyobrażaliśmy" - piszą eksperci w komentarzach.

Prace badawcze nad przywracaniem zdolności komunikowania się osobom sparaliżowanym prowadzi zespół neurochirurgów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. Teraz udało się im zrobić "milowy krok naprzód". Wszczepiony do mózgu implant działa na tyle sprawnie, że całkowicie sparaliżowany mężczyzna jest w stanie porozumieć się w dość nietypowy sposób.

Mężczyzna znany jako Pancho, w wieku 20 lat miał wypadek samochodowy, po którym w wyniku udaru pnia mózgu, stracił całkowicie mowę oraz władzę nad mięśniami.

"Moja rodzina jest na zewnątrz"

Kilka lat temu podjął współpracę z neurologami prowadzącymi badania nad mózgiem. Naukowcy wszczepili mu elektrody do tych obszarów w mózgu, które zawiadują mową. Teraz, gdy próbuje wypowiedzieć jakieś słowo lub zdanie, pojawia się ono na ekranie komputera, w czym pomaga specjalnie opracowany algorytm.

Pierwsze zrozumiałe zdanie, które wypowiedział brzmiało "Moja rodzina jest na zewnątrz" - donoszą naukowcy. Wyniki badań opublikowali w czasopiśmie "New England Journal of Medicine" (NEJM). Artykuł nosi tytuł "Neuroproteza do dekodowania mowy u osoby sparaliżowanej z anartrią" (utrata zdolności do artykulacji mowy).

- Wszczepiliśmy podtwardówkową, wieloelektrodową matrycę o dużej gęstości nad obszarem kory sensomotorycznej, która kontroluje mowę u osoby z anartrią i spastycznym niedowładem spowodowanym udarem pnia mózgu - tłumaczą badacze.

Ta matryca składała się ze 128 elektrod, które wykrywają sygnały świadczące o aktywności mózgu w obszarach związanych z mową, czuciem i motoryką jamy ustnej, warg, szczęki, języka i krtani.

Do tej pory odbyło się 48 sesji i zarejestrowano 22 godziny aktywności korowej podczas których mężczyzna próbował powiedzieć pojedyncze słowa z wcześniej przygotowanej listy 50, często używanych w codziennym życiu. Do analizy sygnałów mózgowych naukowcy wykorzystali modele obliczeniowe, stworzone przez sztuczną inteligencję oraz modele języka naturalnego, aby "domyślić" się znaczenia słowa, które Pancho stara się wypowiedzieć i zbudować na tej podstawie całe zdanie. Czyli jest to system, który przekłada aktywność mózgu bezpośrednio na słowa i zdania. Jak do tej pory niemal połowę słów, które mężczyzna usiłował wypowiedzieć, algorytm zinterpretował prawidłowo.

- Gdy zaczynaliśmy nasze doświadczenia obawialiśmy się, że ta część mózgu Pancho, która odpowiada za mowę, jest uśpiona i nie wiedzieliśmy, czy kiedykolwiek naprawdę się obudzi, na tyle, aby mógł mówić - wspomina dr Edward Chang, który kierował badaniami.

- Udowodnienie, że można odszyfrować mowę na podstawie sygnałów elektrycznych w obszarze motorycznym mowy w mózgu, jest przełomowe - mówi dziennikowi "The New York Times" dr Melanie Fried-Oken z Oregon Health & Science University, komentująca badania.

Naukowcy mają nadzieją, że neuroproteza mowy pomoże w przyszłości osobom po udarach i innych urazach mózgu, a także chorym na stwardnienie zanikowe boczne, czy porażenie mózgowe. Warunkiem jest, aby ich mózgi zachowały ścieżki neuronowe, odpowiedzialne za mowę.

Zobacz wideo Stymulacja mózgu w walce z przewlekłym bólem i chorobą Parkinsona: zobacz fragment operacji

Źródła: The New York Times, NEJM

Więcej o: