Zihin Kontrolü ile Tetraplejik Bir Hasta Yürütülebilir Mi?

Travmatik servikal omurilik yaralanmalarının yaklaşık %20'si tetrapleji ile sonuçlanır. Günümüzde bu durumu yönetmek ve dolayısıyla hastaların yaşamlarını iyileştirmek için nöroprotezler geliştirilmektedir. Geçtiğimiz aylarda yapılan bir çalışmada bir dış-iskeleti (exo-skeleton) kullanabilmek için beyin sinyallerini kullanan yarı invaziv bir tekniğin fizibilitesitest edildi.

Araştırmacılar Clinatec araştırma merkezinde, Grenoble, Fransa Grenoble Üniversite Hastanesi ile ilişkili iki katılımcıyı klinik araştırmalarına dahil ettiler. Çalışmanın dahil edilme kriterleri 18-45 yaş, nörolojik defisitlerin stabilitesi, hasta tarafından ifade edilen ek mobilite ihtiyacı, ayaktan veya hastanede yatan izleme, Fransız sosyal güvenlik sistemine kayıt ve imzalanmış aydınlatılmış onamdı. Hariç tutma kriterleri önceden geçirilmiş beyin cerrahisi, antikoagülan tedavi kullanımı, nöropsikolojik sekeller, depresyon, madde bağımlılığı veya kötüye kullanımı ve manyetoensefalografi (MEG), EEG veya MRI kontrendikasyonlarıydı. İmplantlardaki teknik bir sorun nedeniyle bir katılımcı çalışma dışı bırakıldı. Kalan katılımcı C4 yaşında bir omurilik yaralanması sonrasında tetraplejisi olan 28 yaşında bir erkekti. Hastaya her biri 64 elektrotlu iki bilateral kablosuz epidural kaydedici, beynin üst ekstremite sensorimotor bölgelerine implante edildi. Epidural elektrokortikografik (ECoG) sinyalleri, efektörlere (sanal avatar veya dış iskelet) komutlar göndermek için uyarlanabilir bir kod çözme algoritması ile çevrimiçi olarak işlendi. Çalışmanın 24 ayı boyunca, hasta, serbestlik derecesini giderek artırmak için çeşitli zihinsel görevler gerçekleştirdi.

7 Haftaya Kadar Kalibrasyonsuz Kullanılabilir

12 Haziran 2017 ve 21 Temmuz 2019 tarihleri ​​arasında, hasta kortikal olarak yürümeyi simüle eden ve çeşitli uzanma ve dokunma görevleri ve bilek rotasyonları sırasında sekiz serbestlik derecesine sahip bimanual, çok eklemli, üst ekstremite hareketleri yapan bir programı, evde sanal bir avatar (%64,0 [SS 5,1] başarı) veya laboratuvarda bir dış iskelet (%70,9 [11,6] başarı) kullanarak kortikal olarak kontrol etti. Mikroelektrotlarla karşılaştırıldığında, epidural ECoG yarı invazivdir ve benzer verimliliğe sahiptir. Kod çözme modelleri, yeniden kalibrasyon yapılmaksızın yaklaşık 7 haftaya kadar tekrar kullanılabilir.

Araştırmacılar elde ettikleri sonuçların tetraplejik bir hastada beyin aktivitesini çözmek için sürekli, çevrimiçi epidural ECoG kullanan tam bir beyin-makine arayüz sistemi ile dört kollu bir nöroprostetik dış iskeletin uzun süreli (24 aylık) aktivasyonunu gösterdiğini belirttiler. Uzmanlara göre bu yöntemle sekize kadar serbestlik derecesi, yaklaşık 7 haftaya kadar yeniden kalibrasyon yapılmadan tekrar kullanılabilen benzersiz bir model kullanılarak aynı anda kontrol edilebilir.