Giúp người bị liệt dùng ý nghĩ điều khiển cánh tay
Dù bị liệt từ cổ trở xuống do tai nạn giao thông nhưng mới đây Bill Kochevar lại có thể cầm cốc, cầm dĩa sau khi được cấy ghép hệ thần kinh nhân tạo, cho phép ông kiểm soát cử động của tay bằng ý nghĩ.
Sau tám năm bị liệt, giờ đây Bill Kochevar đã tự ăn uống được mà không cần người trợ giúp.
Công nghệ thử nghiệm nói trên, được thực hiện bởi Đại học Case Western Reserve, Cleveland, Ohio, Mỹ, là công nghệ đầu tiên trên thế giới phục hồi các cử động với tay và cầm nắm do não bộ kiểm soát ở những người bị liệt hoàn toàn.
Các cử động tay của người bệnh hiện nay còn tương đối chậm, nhưng các nhà khoa học nói rằng đây mới là bước chứng minh khái niệm và họ hi vọng sẽ cải tiến công nghệ này cho đến khi nó trở thành một phương pháp điều trị ổn định cho những người bị liệt. Họ còn nói, trong tương lai, công nghệ này sẽ được kết nối không dây và những mảng điện cực hay các cảm biến sẽ đều được cấy dưới da chứ không bị lộ ra ngoài.
“Nghiên cứu của chúng tôi đang ở giai đoạn đầu, nhưng chúng tôi tin rằng hệ thần kinh nhân tạo này có thể cung cấp cho những người bị liệt khả năng phục hồi cử động cánh tay và những chức năng của bàn tay để làm các việc hằng ngày, mang lại cho họ nhiều sự độc lập hơn”, theo TS Bolu Ajiboye, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí y học Lancet.
Phương pháp kích thích điện chức năng (FES) đối với các cơ và thần kinh đã được thử nghiệm trước đây ở những bệnh nhân bị liệt, nhưng họ buộc phải dùng một cử động nào đó của cơ thể, chẳng hạn như nhún vai hoặc gật đầu, để kích hoạt nó. Tuy nhiên, Kochevar chỉ cần nghĩ về những gì ông muốn làm.
Đầu tiên, Kochevar được cấy ghép các cảm biến vào vùng vỏ não phụ trách cử động của tay. Tiếp đó là bốn tháng luyện tập, suy nghĩ về việc xoay cổ tay hoặc nắm những ngón tay để dẫn đến cử động của cánh tay thực tế ảo, nhờ đó máy tính nhận ra những tín hiệu cần thiết từ vỏ não vận động.
Sau đó, ông được cấy 36 điện cực kích thích cơ vào cả bắp tay và cẳng tay. Các điện cực này được bật lên vào thời điểm 17 ngày sau ca phẫu thuật cấy ghép và bắt đầu kích thích các cơ tám giờ một tuần trong suốt 18 tuần để cải thiện lực tay, cử động và giảm mỏi cơ.
Cuối cùng, toàn bộ hệ thống này được kết nối để các tín hiệu từ não bộ, thông qua một thiết bị giải mã, được chuyển thành các xung điện kích thích cử động ở các cơ và dây thần kinh trên cánh tay.
Cho đến giờ, hạn chế của công nghệ này là số cơ được kích thích còn ít và dây rợ lộ hết ra bên ngoài.
GS Steve Perlmutter ở Đại học Washington nhận định đây mới chỉ là bước chứng minh về mặt nguyên tắc rằng phương pháp điều trị này là khả thi chứ chưa sẵn sàng cho việc áp dụng bên ngoài phòng thí nghiệm. Ông cũng chỉ ra một số điểm chưa hoàn thiện như cử động còn thô và chậm, đòi hỏi phản hồi liên tục từ mắt, giống như trường hợp của hầu hết các giao diện não – máy hiện có, và còn phải sử dụng thiết bị hỗ trợ cử động vai, song nhìn chung ông công nhận “nghiên cứu này là một đột phá bởi đây là lần đầu tiên ghi nhận một người thực hiện được những cử động cầm nắm phức tạp bằng cánh tay bị liệt nhờ hệ thần kinh vận động nhân tạo”.
Nhà Vũ dịch
