اسکلت خارجی مغزخوان برای معلولان قطع نخاع راه افتاد

امروز در بیمارستان دانشگاهی لوزان سوئیس، یک زن ۳۲ ساله که از ناحیه گردن قطع نخاع شده بود، با کمک یک اسکلت خارجی رباتیک که مستقیماً با مغزش ارتباط دارد، ایستاد، راه رفت و حتی از چند پله بالا رفت. این اسکلت خارجی که «برینواک» (BrainWalk) نام دارد، حاصل یک همکاری بلندپروازانه بین نوروساینس و رباتیک است و اولین سیستمی است که بدون نیاز به هیچ جراحی کاشت عمقی در مغز، فقط با یک هدست غیرتهاجمی EEG با ۲۵۶ الکترود خشک و یک ایمپلنت کوچک در نخاع آسیبدیده کار می‌کند.

سازوکارش این است: هدست سیگنال‌های قصد حرکتی را از قشر حرکتی مغز دریافت می‌کند، یک الگوریتم یادگیری عمیق آنها را رمزگشایی می‌کند (مثلاً «می‌خواهم پای راست را بلند کنم»)، سپس دستور از طریق یک رابط بی‌سیم به یک مینی‌کامپیوتر روی کمر اسکلت خارجی فرستاده می‌شود و موتورهای فوق‌سریع با گشتاور بالا مفاصل ران و زانو را دقیقاً طبق الگوی حرکتی طبیعی حرکت می‌دهند. نقطه جادویی اما ایمپلنت نخاعی است: چند الکترود نرم که روی سخت‌شامه نخاع در پایین محل ضایعه کاشته می‌شوند و پالس‌های تحریک الکتریکی خاصی می‌فرستند که شبکه عصبی حرکتی پاها را فعال می‌کند. این یعنی ماهیچه‌ها برخلاف فلج بودن، دوباره به صورت فیزیولوژیک منقبض می‌شوند و حرکتی روان و نه ربات‌گونه، پدید می‌آید.

در ویدئویی که امروز در یوتیوب فرانسه منتشر شد، این زن با چشمانی اشک‌آلود قدم می‌زند و می‌گوید: «حس می‌کنم پاهایم واقعاً مال خودم هستند، حتی اگر هنوز حس لامسه ندارم.» جالب اینکه سیستم در طول زمان یاد می‌گیرد و تطبیق پیدا می‌کند. بعد از ده جلسه تمرین، دیگر حتی نیاز نیست کاربر خیلی فکر کند؛ اسکلت خارجی عادت‌های حرکتی او را می‌شناسد و مثل یک همکار نامرئی کمک می‌کند. وزن اسکلت فقط ۹ کیلوگرم است (از آلیاژ منیزیم-تیتانیوم) و باتری‌اش ۸ ساعت دوام دارد. قیمت فعلی ۱۲۰ هزار یورو است، اما سازنده (شرکت ONWARD Medical) می‌گوید با تولید انبوه تا ۲ سال دیگر به ۴۰ هزار یورو می‌رسد.