Hjerneimplantat kan hjelpe med ALS-lammelse

En undersøkelsesenhet kalt hjerne-datamaskin-grensesnitt har blitt funnet trygt i en liten studie av personer med lammelse fra ALS, og har tillatt deltakerne å bruke en datamaskin til å kommunisere med tekst og gjøre daglige oppgaver som netthandel og banktjenester, ifølge en foreløpig studie utgitt i dag, 29. mars 2022, som vil bli presentert på American Academy of Neurologys 74. årsmøte som holdes personlig i Seattle, 2. til 7. april 2022 og praktisk talt 24. til 26. april 2022.

ALS er en progressiv nevrodegenerativ sykdom som påvirker nerveceller i hjernen og ryggmargen. Personer med ALS mister evnen til å sette i gang og kontrollere muskelbevegelser, noe som ofte fører til total lammelse.

"Folk med ALS mister til slutt evnen til å bevege lemmene, noe som gjør dem ute av stand til å betjene enheter som en telefon eller datamaskin," sa studieforfatter Bruce Campbell, MD, MS, ved University of Melbourne i Australia og medlem av American Academy av nevrologi. "Vår forskning er spennende fordi mens andre enheter krever kirurgi som involverer åpning av hodeskallen, er denne hjerne-datamaskin-grensesnittenheten mye mindre invasiv. Den mottar elektriske signaler fra hjernen, slik at folk kan kontrollere en datamaskin ved å tenke."

For studien gjennomgikk fire personer med ALS en prosedyre for å få enheten implantert i hjernen. Hjerne-datamaskin-grensesnittet mates gjennom en av to halsvener i halsen inn i en stor blodåre i hjernen. Enheten, som består av et nettlignende materiale med 16 sensorer festet, utvider seg for å fore karveggen. Den enheten er koblet til en elektronisk enhet i brystet som deretter videresender hjernesignalene fra den motoriske cortex, den delen av hjernen som genererer signaler for bevegelse, til kommandoer for en bærbar datamaskin.

Forskere overvåket deltakerne i ett år og fant ut at enheten var trygg. Det var ingen alvorlige uønskede hendelser som førte til funksjonshemming eller død. Enheten holdt seg også på plass for alle fire personer, og blodåren som enheten ble implantert i forble åpen.

Forskere undersøkte også om deltakerne kunne bruke hjerne-datamaskin-grensesnittet til å utføre rutinemessige digitale oppgaver. Alle deltakerne lærte hvordan man bruker enheten med øyesporing for å bruke en datamaskin. Eye-tracking-teknologi hjelper en datamaskin med å finne ut hva en person ser på. 

Forskere rapporterer også at en dekoder utviklet i løpet av studien tillot en studiedeltaker å kontrollere en datamaskin uavhengig uten øyesporing. Maskinlæringsdekoderen ble programmert som følger: når en trener ba deltakerne om å prøve visse bevegelser, som å banke på foten eller strekke ut kneet, analyserte dekoderen nervecellesignaler fra disse bevegelsesforsøkene. Dekoderen var i stand til å oversette bevegelsessignaler til datanavigasjon.

"Vår forskning er fortsatt ny, men den lover godt for mennesker med lammelser som ønsker å opprettholde et nivå av uavhengighet," sa Campbell. "Vi fortsetter denne forskningen i Australia så vel som i USA i større grupper av mennesker."