เทคโนโลยี Brain-Computer Interface ฟื้นฟูความรู้สึกมือให้กับบุคคลที่ได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลัง

ทีมนักวิจัยจาก Battelle และ Ohio State University Wexner Medical Center รายงานว่าโดยใช้เทคโนโลยี Brain-Computer Interface พวกเขาสามารถฟื้นฟูความรู้สึกมือให้กับบุคคลที่ได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลังได้สำเร็จ นี่เป็นการพัฒนาที่เกิดขึ้นเมื่อนักวิจัยทั่วโลกกำลังทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่สามารถฟื้นฟูการทำงานของข้อต่อให้กับบุคคลที่ถูกทำให้ขยับไม่ได้จากอาการบาดเจ็บหรือโรค

การวิจัย ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell เมื่อวันที่ 23 เมษายน

การให้ข้อมูลสัมผัสเทียม

เทคโนโลยีใหม่นี้ขึ้นอยู่กับการใช้สัญญาณประสาทที่ไม่สามารถรับรู้ได้ซึ่งเพิ่มขึ้นผ่านการให้ข้อมูลสัมผัสเทียมซึ่งส่งกลับไปยังบุคคลนั้น วิธีนี้ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการทำงานของกล้ามเนื้อ

Patrick Ganzer เป็นนักวิจัยหลักและเป็นนักวิทยาศาสตร์หลักของ Battelle

“เรากำลังนำเหตุการณ์สัมผัสที่ไม่สามารถรับรู้ได้และเพิ่มให้กลายเป็นการรับรู้ที่ตระหนัก” Ganzer กล่าว “เมื่อเราทำเช่นนี้ เราได้เห็นการปรับปรุงการทำงานหลายอย่าง มันเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นเมื่อเราฟื้นฟูความรู้สึกสัมผัสของผู้เข้าร่วมการวิจัยเป็นครั้งแรก”

ผู้เข้าร่วม

ผู้เข้าร่วมเป็นชายวัย 28 ปีที่เกิดอุบัติเหตุทางรถยนต์ในปี 2010 ซึ่งทำให้เขาได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลังอย่างรุนแรง ผู้เข้าร่วมซึ่ง tênของเขา คือ Ian Burkhart ได้เข้าร่วมโครงการ NeuroLife ตั้งแต่ปี 2014 เพื่อฟื้นฟูการทำงานของมือขวาของเขา

อุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ใช้ระบบอิเล็กโทรดที่วางบนผิวหนังและชิปคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ฝังในเปลือกสมอง มีสายที่ส่งสัญญาณการเคลื่อนไหวจากสมองไปยังกล้ามเนื้อ ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บที่ไขสันหลังได้ ด้วยอุปกรณ์นี้ Burkhart สามารถควบคุมมือและทำการกระทำต่างๆ เช่น ยกแก้วกาแฟ สวाइป์บัตรเครดิต และเล่นวิดีโอเกมที่ต้องการการใช้มือและแขน

“จนถึงตอนนี้ ในบางครั้ง Ian รู้สึกเหมือนมือของเขาเป็นสิ่งแปลก ๆ เนื่องจากไม่มีการให้ข้อมูลสัมผัส” Ganzer กล่าว “เขายังมีปัญหาในการควบคุมมือของเขา เว้นแต่เขาจะดูการเคลื่อนไหวของเขาอย่างใกล้ชิด ซึ่งต้องใช้ความตั้งใจและทำให้การทำงานหลายอย่างง่ายๆ เช่น ดื่มโซดาในขณะที่ดูทีวี几乎เป็นไปไม่ได้”

เมื่อนักวิจัยกระตุ้นผิวหนังของเขา ไม่มีการรับรู้ แต่ยังมีสัญญาณประสาทในสมองของเขาอยู่ สัญญาณประสาทนั้นเล็กเกินไปที่จะไม่สามารถรับรู้ได้ นักวิจัยสามารถเพิ่มสัญญาณให้สมองสามารถตอบสนองได้

โดยใช้การให้ข้อมูลสัมผัสเทียม สัญญาณสัมผัสที่ไม่สามารถรับรู้ได้ถูกส่งกลับไปยัง Burkhart โดยเทียม ทำให้เขาสามารถรับรู้ได้

ด้วยวิธีการใหม่นี้ Burkhart สามารถตรวจจับสิ่งต่างๆ ได้เพียงผ่านการสัมผัสเท่านั้น การพัฒนาอีกอย่างหนึ่งคือระบบนี้เป็น BCI แรกที่อนุญาตให้ฟื้นฟูการเคลื่อนไหวและสัมผัสในเวลาเดียวกัน ซึ่งให้ความรู้สึกควบคุมที่ดีขึ้น สุดท้าย วิธีการนี้ทำให้ระบบ BCI สามารถรับรู้แรงกดที่เหมาะสมสำหรับการจัดการวัตถุ

ทีมนักวิจัยต้องการสร้างระบบ BCI ที่สามารถใช้ในบ้านได้ ซึ่งขณะนี้กำลังพัฒนาสลีเวที่มีอิเล็กโทรดและเซ็นเซอร์ที่สามารถสวมและถอดได้ พวกเขากำลังทำงานเกี่ยวกับระบบที่สามารถควบคุมได้ด้วยแท็บเล็ตแทนคอมพิวเตอร์

“เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากที่จะเห็นความเป็นไปได้ของข้อมูลสัมผัสที่มาจากอุปกรณ์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อควบคุมมือของฉันในทางเดียว” Burkhart กล่าว