Godine 2011., Gert-Jan Oskam ostao je paraliziran od kukova prema dolje nakon nesreće na motociklu zbog ozljede leđne moždine.
No, ovaj Nizozemac ponovno je stekao sposobnost hodanja nakon što je dobio implantat koji je djelovao kao ‘digitalni most’ između njegovog mozga i leđne moždine.
Ključnu ulogu u ovome imala je umjetna inteligencija.
“Unutar pet do deset minuta mogao sam kontrolirati svoje kukove“, rekao je Oskam u komentarima za tisak.
“Implantati u mozgu pokupili su ono što sam radio sa svojim kukovima, tako da je to bilo kao najbolji ishod za sve.”
Uređaj naziva brain-spine interface (sučelje mozak-kralježnica) može prepoznati Oskamove misli o hodanju kroz električnu aktivnost u korteksu.
Taj signal putuje do vanjskog računala koje nosi na sebi, a zatim ga šalje do spinalnog implantata u Oskamu.
Ključ je bio u primjeni dekodera misli pokretanog strojnim učenjem, koji je povezao Oskamove misli s implantatima u njegovoj lubanji i kralježnici.
Istraživači Sveučilišta u Texasu, Austin koristili su funkcionalni MRI skener da bi zabilježili razine kisika u krvi u mozgu pacijenata dok su slušali podcaste. Zatim su trenirali veliki model jezika na obrascima aktivnosti mozga i odgovarajućim riječima i frazama koje su pacijenti čuli.
Švicarski znanstvenici nadogradili su rad teksaških istraživača kako bi razvili sučelje mozak-kralježnica. Sada mozak signale koji signaliziraju Oskamove namjere putuju do stimulatora kralježnice gdje električni puls potiče pokret, prema časopisu Science.
“Na početku mi je to bilo poput znanstvene fantastike, ali danas je to postala stvarnost“, rekla je Jocelyne Bloch, neuroznanstvenica na Sveučilištu u Lausanni u Švicarskoj.
Znanost iza sučelja mozak-kralježnica opisana je u radu objavljenom u časopisu Nature.
Samo implantat u kralježnici nije dobro funkcionirao
Oskam je prethodno bio u kliničkom ispitivanju u kojem je dobio spinalni implantat koji je električno stimulirao njegove paralizirane udove. No, to nije dobro funkcioniralo. Morao je ručno poslati električni signal implantatu, a rezultirajući pokreti bili su poput pokreta lutaka i potpuno “robotizirani”.
“Svaki korak mi je stvarao stres“, rekao je Oskam za Science. “Morao sam biti u ritmu, inače ne bih napravio dobar korak.“
Ovaj početni sustav razvili su Bloch i Gregoire Courtine, neuroznanstvenici sa Švicarskog federalnog instituta za tehnologiju u Lausanni.
Oskam je bio među prvima koji su testirali sustav. Nakon toga su uključili dekoder misli kako bi razvili sučelje mozak-kralježnica.
Ovaj novi sustav je fluidniji i omogućava Oskamu da prirodno kontrolira svoje pokrete, samo razmišljajući o njima. Testirao ga je godinu dana – i otkrio je da čak i kada su uređaji isključeni, može hodati uz pomoć štaka.
“Još uvijek su to vrlo rani dani, ali kao dokaz koncepta kod ljudskog bića, mislim da je to veliki korak naprijed“, izjavio je Nandan Lad, neurokirurg na Duke University, za Science.