Biztosan sokan vannak, aki emlékeznek Christopher Reeve-re, az egykori Supermanre, aki 1978-1987 között alakította a legendás szuperhőst, aki emberfeletti képességekkel rendelkezik, amelyeket az emberiség védelmének szolgálatába állít. Superman lényegében sérthetetlen, akárcsak a mintájául szolgáló ógörög félisten Akhilleusz, egyetlen egy apróságot leszámítva: ami Akhilleusznál a sarka volt, aminél fogva Thétisz, isteni édesanyja a Sztüx folyóba mártotta, az Supermannél a Kryptonit.
A lósport rajongó Reeve 1995 májusában súlyos balesetet szenvedett. Buck nevű lova egy akadályversenyen a harmadik akadály előtt hirtelen leblokkolt és ledobta a színészt a hátáról. Reeve nagyon szerencsétlenül esett, a keze beleakadt a kantárba és földet éréskor a gerince eltörött, nyaktól lefele teljesen lebénult. Tolókocsiba kényszerült, de soha nem adta fel a reményt, hogy a tudomány fejlődésének köszönhetően egyszer még mozogni fog. Alapítványt hozott létre sorstársai megsegítésre és az idegpályahelyreállító-kutatások támogatására. Reménye nem vált valóra, Christopher Reeve 2004 október 10-én szívinfarktusban meghalt.
Öt hónappal korábban, 2004 júniusában történt, hogy a kutatók a világon először BCI implantátumot ültettek be egy nyaktól lefele késelés miatt lebénult férfi agyába. A BCI (brain-computer interface) olyan elektródáknak az agyba történő beültetését jelenti, amelyek közvetlen kapcsolatot hoznak létre egyes neuronok és egy számítógép között. A késelést követően a férfi lebénult, de a kognitív képességei teljesen épek maradtak. Erre szükség is volt, mert a képzelőerejét használva kellett megtanulnia irányítani először egy számítógép képernyőjének a kurzorát, majd egy tévékészüléket, végül egy robotkart. „Kezdetben ezek nagyon egyszerű és durva mozdulatok voltak – mondja Leigh Hochberg idegsebész, neurológus a Rhode Island-i Brown University vezető kutatója – de a világon először bebizonyította, hogy lehetséges egy mozgásképtelen ember agyából jeleket rögzíteni és lehetővé tenni az adott személynek, hogy külső eszközöket irányítson.” Jelenleg 35 ember agyába van állandó BCI implantátum beültetve és az eredmények egyre biztatóbbak, leginkább a gépi tanulásnak köszönhetően. A számítógép ugyanis egyre pontosabb algoritmusokkal képes megjósolni a felhasználó személy akaratát, ami egyre kifinomultabb mozgásokat tesz lehetővé.
A lebénult emberek a legnagyobb problémájuknak azt érzik, hogy elvesztették az önállóságukat. Ezen próbálnak meg azzal a módszerrel segíteni, hogy a beteg agyából kivezető elektródákat, egy BCI közbeiktatásával, nem egy tévébe vagy robotkarba, hanem a páciens saját végtagjainak izmaiba vezetik. A Cleveland-i Case Western Reserve University kutatói ezzel a módszerrel megkerülték a sérült gerincidegpályákat és el tudták érni, hogy a páciens képes legyen a saját végtagjai használatával enni és meginni egy csésze kávét.
Szintén ígéretesnek tűnik az az irány, amely során a BCI elektródákat nem egyes neuronokhoz kötik be, hanem a teljes agyi régiókhoz és a koponyán kívülről. A kutatók tapasztalatai alapján ez a módszer lerövidítette a reakcióidőt, a mesterséges intelligencia hamarabb dekódolta a felhasználó szándékát.
Az idegpálya-sérülések közül a legfájdalmasabbak közé tartoznak azok, amelyek következtében a kommunikációs képessége sérül a betegnek. A kurzor mozgatásának segítségével ugyan képes a páciens szöveget formázni a képernyőn, de még a leggyakorlottabbak is csak maximum 40 betűt tudnak így leírni egy perc alatt. Ezt duplázta, sőt majdnem triplázta meg az a módszer, amikor a kutatók arra kérték a pácienst, hogy képzelje el, amint kézzel írja le a szavakat, és ezt rögzítették a BCI segítségével. A számítógép alapból 95%-os pontossággal adta vissza az elképzelt szöveget, és amikor a bekapcsolták az okostelefonokban lévő prediktív szövegbevitelt, a pontosság felugrott 99%-ra.
Ugyanezt a módszert nem csak betűk, hanem hangok formálására is fel lehet használni, azzal a különbséggel, hogy itt a képzeletben kézzel leírt szavakat a mesterséges intelligencia nem leírja, hanem kimondja. A kutatóknak sikerült 15 szó/perces átlagot elérniük egy olyan pácienseinél, aki egy sérülést következtében elvesztette a beszédképességét.
Ritkán ugyan, de előfordul olyan eset is, hogy egy beteg végleg elveszíti minden kommunikációs képességét a külvilággal, teljesen bezáródik a saját testébe. A németországi Tübingen Egyetem kutatói – a család engedélyével – egy olyan beteggel kezdtek el foglalkozni, aki már a szemgolyóját sem tudta mozgatni, hogy annak segítségével gépeljen. A kutatóknak több kísérlet után végül egy brain-computer interface segítségével mégis sikerült kapcsolatot teremteniük a beteggel, aki így, ha lassan is, de ki tudta fejezni magát.
Jelenleg ugyan még csak egy tucat laboratórium foglalkozik BCI kutatásokkal, de az érdeklődés egyre nő, amit mi sem bizonyít jobban, mint hogy Elon Musk is elindította a Neauralink nevű 363 millió dolláros vállalkozását San Franciscóban, amelynek kifejezett célja ember és számítógép összekapcsolása.
A kutatások célja az, hogy egy könnyen alkalmazható és megfizethető megoldást tudjanak nyújtani az idegpálya-sérülést szenvedett betegeknek. Ez azonban még kicsit odébb van, mert egy ilyen eszköznek állandó felügyelet nélkül kell tudnia működni és képesnek kell lennie alkalmazkodni az egyes emberek eltérő agyi struktúráihoz, ami igencsak komoly eltéréseket mutathat. Mindezzel együtt a Blackrock Neurotech vállalat úgy tervezi, hogy egy éven belül piacra dobja az első BCI technológiát alkalmazó eszközét.
Neo
Forrás: The brain-reading devices helping paralysed people to move, talk and touch
Fotó: Pitt/UPMC
