Kína első invazív BCI-próbája lehetővé teszi, hogy az amputált személy neurális jelekkel irányítsa a játékokat

A sanghaji székhelyű Ladder Medical a Fudan Egyetem Huashan Kórházával együttműködve végzett az ország első klinikai tesztjét egy hosszú távú invazív agy-számítógép interfész (BCI) segítségével. A vizsgálat lehetővé tette egy amputált ember számára, hogy egy versenyjátékot kizárólag az idegi aktivitás segítségével irányítson, és hazai platformot hoz létre a jövőbeli neuroprotézis-kutatáshoz.

A kutatók két kulcsfontosságú kihívással küzdöttek: az instabil jelekkel és a magas műtéti kockázattal. Az ultrarugalmas mikroelektródákat, amelyek mindegyike nagyjából egy emberi hajszál átmérőjének századrésze, minimális immunválasz mellett integrálták az agykérgi szövetbe, így az idegi felvételek idővel is tiszták maradtak. A sebészek a hagyományos kraniotómiát 3-5 mm-es koponyaszúrással helyettesítették, ami jelentősen csökkentette a traumát és a felépülési időt. Három héttel a beültetés után a résztvevő a hagyományos touchpadhez hasonló kurzorvezérlést ért el.

A klinikai alkalmazások túlmutatnak az alapvető interfész-kísérleteken. Gerincvelő-sérült vagy végtagvesztett betegek esetében az ép motoros agykéreg jeleit dekódolni lehet külső eszközök, például exoskeletonok vagy robotkarok működtetésére, helyreállítva a kulcsfontosságú mozgásokat és javítva a függetlenséget.

A BCI-kutatás a kommunikációra és a neuromodulációra is irányul. A beszéddel kapcsolatos agykérgi tevékenység dekódolása "gondolatgépírást" kínálhatna a világszerte mintegy 50 millió afáziával élő ember számára, beleértve a késői stádiumban lévő ALS-betegeket is. A precíz elektromos stimuláció eközben elnyomhatja a Parkinson-kórban, a depresszióban vagy az epilepsziában szerepet játszó aberrált idegi mintákat, és ezzel potenciálisan felülmúlhatja a gyógyszeres terápiákat.

A központi technikai kihívás továbbra is a jelfeldolgozás marad. A beültetett tömbök rögzítik az egyes idegsejtek tüzelési mintáit; a gépi tanuló algoritmusok ezeket a mintákat digitális parancsokká alakítják; a külső hardver végrehajtja az így kapott utasításokat. Az algoritmusok fejlődésével a kutatók gazdagabb kétirányú kapcsolatokat várnak, amelyek javíthatják a memóriát, irányíthatják az intelligens környezetet, vagy a mesterséges intelligenciával ötvözve zökkenőmentes ember-gép együttműködést tesznek lehetővé.