On iki yıl önce, bir bisiklet kazası, şimdi 40 yaşında olan Gert-Jan Oskam’ı, boynundaki omuriliği hasar gördükten sonra bacakları ve kolları kısmen felçli bıraktı. Ancak bu günlerde Oskam, beyni ile yaralanmasının altındaki sinirler arasında ‘dijital bir köprü’ oluşturan bir cihaz sayesinde yeniden ayağa kalkıyor ve yürüyor.
Oskam, implantın hayat değiştiren bir şey olduğunu söylüyor. “Geçen hafta boyanması gereken bir şey vardı ve bana yardım edecek kimse yoktu. Ben de yürüteç ve boyayı aldım ve ayakta kendim yaptım” diyor.
Beyin-omurga arayüzü olarak adlandırılan cihaz, Lozan’daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde sinirbilimci olan Grégoire Courtine ve meslektaşlarının önceki çalışmalarına dayanıyor. 2018’de, yoğun eğitimle birleştirildiğinde, alt omurgayı elektrik darbeleriyle uyaran teknolojinin omurilik yaralanması olan kişilerin tekrar yürümesine yardımcı olmak.
Oskam, bu duruşmaya katılanlardan biriydi, ancak üç yıl sonra, ilerlemeleri sabit kaldı. Yeni sistem, Oskam’ın zaten sahip olduğu omurilik implantını kullanıyor ve onu kafatasına yerleştirilmiş iki disk şeklindeki implantla eşleştiriyor, böylece 64 elektrotlu iki ızgara beyni kaplayan zara yaslanıyor.
Oskam yürümeyi düşündüğünde, kafatası implantları beynin dış tabakası olan korteksteki elektriksel aktiviteyi saptar. Bu sinyal, Oskam’ın sırt çantasında taşıdığı bir bilgisayar tarafından kablosuz olarak iletilir ve kodu çözülür, ardından bilgiyi spinal puls üretecine iletir.
Courtine, önceki cihazın “daha çok önceden programlanmış bir stimülasyon olduğunu” ve robotik adım atma hareketleri oluşturduğunu söylüyor. “Şimdi durum tamamen farklı, çünkü Gert-Jan stimülasyon parametresi üzerinde tam kontrole sahip, yani durabiliyor, yürüyebiliyor, merdiven çıkabiliyor.”
Oskam, “Daha önce uyarım beni kontrol ediyordu ve şimdi düşüncemle uyarımı kontrol ediyorum” diyor Oskam. “Bir adım atmaya karar verdiğimde, aklıma gelir gelmez simülasyon devreye girecek.”
Gelişmiş rehabilitasyon
Beyin-omurga arayüzünü kullanan yaklaşık 40 rehabilitasyon seansından sonra Oskam, bacaklarını ve ayaklarını gönüllü olarak hareket ettirme yeteneğini yeniden kazandı. Bu tür bir istemli hareket, yalnızca spinal stimülasyondan sonra mümkün değildi ve yeni cihazla yapılan eğitim seanslarının, yaralanması sırasında tamamen kesilmemiş sinir hücrelerinde daha fazla iyileşmeye yol açtığını öne sürüyor. Oskam, koltuk değneği kullanıyorsa kısa mesafeleri cihaz olmadan da yürüyebilir.
Yeni Zelanda’daki Auckland Üniversitesi’nden bir sinirbilimci olan Bruce Harland, omurilik işlevinde devam eden bu iyileşmenin, omurilik yaralanması olan herkes için harika bir haber olduğunu söylüyor, “çünkü bu daha uzun süreli bir kronik yaralanma olsa bile, hala birkaç tane var. iyileşmenin gerçekleşebileceği farklı yollar”.
Avustralya’daki Adelaide Üniversitesi’nden sinirbilimci Anna Leonard, omurilik yaralanması olan kişilerde gelişmiş işlevlere doğru “kesinlikle büyük bir sıçrama” diyor. Ayrıca, sonuçları daha da iyileştirmek için kök hücreler gibi başka müdahalelere hâlâ yer olduğunu söylüyor. Beyin-omurga arayüzü yürümeyi geri kazandırsa da, mesane ve bağırsak kontrolü gibi diğer işlevlerin cihaz tarafından hedeflenmediğini ekliyor. “Dolayısıyla, bu tür diğer alemler için sonuçlarda ilerleme kaydedilmesine yardımcı olabilecek başka araştırma alanlarına kesinlikle yer var” diyor.
Avustralya’daki Western Sydney Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisi olan Antonio Lauto, daha az invaziv cihazların ideal olacağını söylüyor. Oskam’ın kafatası implantlarından biri, bir enfeksiyon nedeniyle yaklaşık beş ay sonra çıkarıldı. Bununla birlikte, cihazı implante eden İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’ndeki beyin cerrahı Jocelyne Bloch, söz konusu risklerin faydalarla karşılaştırıldığında küçük olduğunu söylüyor. “Her zaman biraz enfeksiyon veya kanama riski vardır, ancak o kadar küçüktürler ki riske değer” diyor.
Courtine’in ekibi şu anda benzer bir cihazın kol hareketlerini geri getirip getiremeyeceğini görmek için üç kişiyi işe alıyor.
Bu makale izin alınarak çoğaltılmıştır ve ilk yayınlanan 24 Mayıs 2023’te.
Kaynak : https://www.scientificamerican.com/article/brain-spine-interface-allows-paralysed-man-to-walk-using-his-thoughts/