Znanstvenici već testiraju jedinstvene uređaje koji ljudima otvaraju goleme perspektive.
- Kibermedicina je uvođenje raznih uređaja u ljudsko tijelo koji pomažu u ispravljanju tjelesnih invaliditeta, u borbi protiv teških bolesti i njihovih posljedica, jednom riječju, da se što je moguće duže produži normalan, pun život, - objašnjava voditelj laboratorija Instituta za višu živčanu aktivnost i neurofiziologiju Ruske akademije znanosti, doktor bioloških znanosti, Profesor Aleksandar Frolov.
Vodeći znanstvenik bavi se proučavanjem strukture mozga na razini neurona, razvojem sučelja mozak-računalo i njihovom uporabom u rehabilitaciji pacijenata nakon ozljeda i bolesti. U sklopu Znanstvenog predavanja - 2045., koje se održava u Moskvi, stručnjak je govorio o najnovijim dostignućima na polju kibermedicine u Rusiji i drugim zemljama, kao i o uzbudljivim izgledima koji se otvaraju pred čovječanstvom.
VIDI S MOZGOM
"Bubrežna protetika već se široko koristi širom svijeta: uređaji koji zamjenjuju te organe mogu raditi u ljudskom tijelu i do 40 godina", podsjeća znanstvenik. - Od 2 do 7 godina, umjetno srce sposobno je podržati ljudski život. Proteze pluća i jetre aktivno se razvijaju. Međutim, uspjesi ovdje nisu toliko impresivni: glavni dišni organ "živi" ne više od 6 mjeseci, a jetra radi samo 4 dana. Ali ovo je tek početak.
Istodobno, kibermedicina je uspjela učiniti nešto što zasmeta mašti i mnogima se i dalje čini znanstvenom fantastikom: protetika najsloženijeg sustava organa vida.
Kao što znate, ljudi često oslijepe zbog smrti mrežnjača - ovo je ljuska oka koja percipira sliku i pretvara je u živčani impuls. Oni se prenose u mozak, tamo se dešifriraju i dobivamo uobičajene vizualne slike predmeta - vidimo ih. Za one koji su takvu priliku izgubili zbog ozljede ili bolesti, američki znanstvenik i oftalmolog William Dobelle iz New Yorka stvorio je jedinstveni uređaj.
Promotivni video:
"Osoba stavlja naočale u koje je smještena mala televizijska kamera, a optički signal s nje ide na elektročip ugrađen u vizualni korteks mozga na stražnjem dijelu glave", objašnjava Alexander Frolov. - Čip se sastoji od elektroda, kad se pobude, pojavljuju se bljeskovi svjetlosti - fosfeni (možete ih zamisliti ako lagano pritisnete zatvoreno oko). Tako se vizualna slika koja dolazi s TV kamere pretvara u određeni skup svjetlosnih bljeskova. U početku se čovjeku čine kaotični i neuredni, no s treningom i upotrebom u svakodnevnom životu mozak počinje prepoznavati i navikavati se na to da svaki objekt odgovara jednom ili drugom modelu bljeskova.
"Izvedeno je oko 20 operacija, bile su uspješne, jedan je od pacijenata čak mogao voziti automobil", kaže profesor Frolov. 2004. godine umro je dr. Dobelle, koji je osnovao svoj institut u New Yorku, ali njegove kolege u Sjedinjenim Državama i drugim zemljama nastavljaju istraživati kako bi slijepe osobe mogle dobiti cjelovitije slike svijeta oko sebe.
KAKO MISLI MOĆ NADZORA ROBOTA
U laboratoriju Aleksandra Frolova izveden je pokus: čovjeku se na glavu stavi encefalografska mreža koja očitava električne signale mozga i prenosi ih na računalo radi prepoznavanja. Subjekt sjedi ispred zaslona, cilj je postavljen na monitor i predlaže se da kursor dovedete do njega … snagom misli.
"Kad zamislimo određeno kretanje, odgovarajući električni signal pojavljuje se u mozgu", objašnjava profesor. "Ako uhvatite ovaj signal i dešifrirate ga računalom, možete poslati potrebnu naredbu nekom vanjskom uređaju i tako ga kontrolirati."
Sličan algoritam u praksi je koristio jedan od pionira neurokibernetike, profesor John Donahue sa Sveučilišta Brown (SAD). Dvojici pacijenata, 58-godišnjakinji koja je bila paralizirana prije više od 15 godina i 66-godišnjaku koji je bio potpuno imobiliziran nakon moždanog udara, ugrađeni su neuročipovi u motorni korteks. Signali iz mozga išli su na računalo, obrađivali i prenosili manipulatoru - robotu u obliku ruke.
Pacijenti su morali zamisliti da umjetnu ruku pomiču u pravom smjeru. Žena je trenirala 4 dana i kao rezultat toga mogla je samostalno uzeti robotsku ruku i donijeti si termosicu za kavu. Čovjek je uspio brže savladati protezu: ubrzo je snagom misli mogao upravljati manipulatorom tako da su cyber prsti zgrabili i stisnuli pjenastu kuglu.
"Blizu smo vraćanja paralizirane sposobnosti za obavljanje rutinskih radnji koje milijarde ljudi izvode u svom svakodnevnom životu, bez razmišljanja o tome kako to funkcionira", rekao je dr. Donahue u intervjuu. Znanstvenici sada rade na stvaranju umjetne ruke s bržom i fleksibilnijom kontrolom.
PROTEZA SE MOŽE "OSJETITI"
"Cyber protetika se razvija u cijelom svijetu za one kojima su amputirane ruke ili noge", nastavlja Alexander Frolov. Jedan od najupečatljivijih primjera je južnoafrički trkač Oscar Pistorius. S protezama na objema nogama pobijedio je na mnogim paraolimpijskim igrama i čak se uspješno natjecao sa zdravim sportašima.
Štoviše, Pistoriusu je nekoliko godina bilo zabranjeno sudjelovati u uobičajenim utrkama pod izlikom da jedinstvene proteze pružaju prednost nad ljudskim nogama. No, tada je zabrana ukinuta (sada je Pistorius optužen za ubojstvo svoje djevojke, fotomodel, sudi mu se).
Prošle je godine poznati "čovjek kiborga" Nigel Ekland došao u Rusiju. Na konferenciji za novinare novinarima je pokazao kako vješto manipulira bioničkom protezom, zamjenjujući amputiranu desnu ruku iz lakta. Nigel se u potpunosti služi kod kuće: kuha, vozi automobil, tipka na računalu.
“Sve što moram učiniti je zamisliti, recimo, da štipam loptu. Signal iz mozga ulazi u mišić panjeva koji se skuplja i prenosi impuls na motor proteze. Tada se cyberpickovi savijaju i mogu nešto zgrabiti”, objašnjava Ekland.
Sada znanstvenici ulaze u sljedeću fazu: stvaranje sustava koji će prenositi signale ne samo iz mozga na vanjski uređaj, već i u suprotnom smjeru. Odnosno, mozak će putem računala moći prepoznati svojstva predmeta koje proteza dodiruje. Zapravo, osoba će naučiti "osjećati" svoju umjetnu ruku!
"Da biste to učinili, bit će potrebno opremiti sustav receptorima koji će uhvatiti promjene u konfiguraciji objekta, primati taktilne signale - sve će to omogućiti prijenos osjećaja osjećaja u mozak", Aleksander Frolov crta sliku koja oduzima dah.
Kao rezultat toga, upravljanje protezama bit će što bliže punopravnom djelovanju ljudskih ruku i stopala. Vrlo osjetljivi roboti mogu se koristiti za najsloženije operacije u medicini, istraživanju i razvoju i drugim područjima našega života.
MOZAK + RAČUNALO ZA Oporavak nakon moždanog udara
Broj bolesnika s cerebralnim krvarenjima raste i kod nas i u cijelom svijetu. Jedna od najtežih posljedica moždanog udara je paraliza koja nastaje zbog oštećenja motornog područja mozga. U tim slučajevima kibernetska medicina može pomoći u rehabilitaciji. Ovo je projekt na kojem tim profesora Frolova trenutno radi pod pokroviteljstvom Ministarstva zdravstva uz sufinanciranje Ruske zaklade za temeljna istraživanja (RFBR).
"Dokazano je da kada osoba zamišlja pokrete ruku ili nogu, aktiviraju se isti dijelovi mozga kao u stvarnim pokretima", kaže Aleksandar Aleksejevič. Tijekom treninga pacijenti se stavljaju na encefalografske kapice koje čitaju moždane signale, a dijelovi tijela koje je potrebno "promiješati" ubacuju se u egzoskelet - uređaj povezan s računalom i ponavljajući obrise tijela.
Od osobe se traži da zamisli, recimo, otpušta ruku - jer su nakon udara ruke često stisnute i ne mogu se same ispraviti (to se naziva spastičnost). Kroz računalo se signal iz mozga prenosi na egzoskelet koji se nosi na ruci i uređaj otkopčava ruku. "Važnost ovog postupka je da se kada se imaginarno kretanje poklapa sa stvarnošću - čak i ako se postigne uz pomoć vanjskog uređaja, u mozgu se događaju jedinstvene plastične promjene - procesi koji obnavljaju motoričku funkciju", objašnjava profesor Frolov.
Do sada je ovo eksperimentalna tehnologija koja uključuje 20 pacijenata. Pretpostavlja se da će kliničke studije nove metode rehabilitacije trajati još tri godine. Ako se njihova učinkovitost potvrdi kod većine pacijenata, tada se kibernetska tehnologija može uvesti u službene ruske standarde rehabilitacije moždanog udara.
