Ağır bir servikal omurga yaralanmasının ardından kısıtlı kol hareketine sahip 28 yaşında bir adam; yeni çalışmayla kollarını çok yönlü hareket ettirebildi ve tavandan asılı bir dış iskelet kullanarak yürüyebildi.
Kablosuz kayıt cihazlarının beynin sensorimotor kortekslerinin üzerine iki taraflı implantasyonu ve oluşturulan epidural elektrokortikografi verilerinin kodunun çözülmesi bu başarıları sağlamıştır.
Hasta; önce bilgisayar oyunlarına aktif olarak giren, sonra bir bilgisayar avatarını hareket ettiren ve nihayetinde dış iskelete mezun olan bir beyin-bilgisayar arayüzü kullanarak kollarını ve bacaklarını nasıl hareket ettireceğini öğrendi.
Beyin Bilgisayarı Proje Şefi Guillaume Charvet: “Bir tetraplejik hasta*, dış iskeleti kontrol etmek için gerçek zamanlı olarak beyin sinyallerini kaydeden, ileten ve kodunu çözen bu nöroprostetik kullanarak her iki kolda yürüyebiliyor ve kontrol edebiliyordu. “
Bu, inme veya ciddi omurilik yaralanmasından sonra rehabilitasyon veya nörolojik iyileşmeyi teşvik etmek için dış iskeletin kullanıldığı ilk çalışma değildir. Bununla birlikte, önceki çalışmalarda bir kol veya alt ekstremite etrafına yerleştirilmiş el ortezleri veya dış iskeletler üzerinde duruldu. Charvet ve meslektaşları tüm vücut yaklaşımını benimsemiştir.
Charvet ve meslektaşları, daha önce yapılan araştırmalarda, tel mikroelektrot kayıtları kullanılarak birçok hareketin kontrol altına alınmasına rağmen, “motor açıklarını telafi etmek için klinik olarak uyumlu bir çözüm bulunmadığını” belirtti.
Araştırmacılar WIMAGINE cihazını tasarladı. Cihaz; uzun süreli kullanıma izin verecek şekilde tamamen implante edilebilir ve biyo-uyumludur.
Her implantın 64 elektrotu ile en iyi yerleşimini belirlemek için araştırmacılar; hastadan kollarıyla ve bacaklarıyla gerçek veya hayali hareketler yapmasını istedi. Ayrıca beynini manyetoensefalografi (MEG) ve fMRI kullanarak görüntülerken, bu hareketleri tekrarladı. Bu görüntüleme, hassas cerrahi implantasyon için sensorimotor korteksinin merkezini belirlemelerine izin verdi.
Gönüllü ve Sanal Hareketler
Hastanın tetraplejisi, bir C4 – C5 omurilik yaralanmasından kaynaklıydı. Kollarını dirsekte hareket ettirmek için pazılarını kasabilir ve sol bileğini hareket ettirebilirdi. Böylece duyusal motor açığı tamamlandı.
Çalışmaya girdiğinde; kullandığı tek yardımcı teknoloji sol kol destek joystickiyle kontrol edilen bir tekerlekli sandalyeydi. Hasta çalışmaya gönüllüydü, çünkü fMRI ve MEG kayıtları, tüm uzuvlarını hareket ettirdiğini hayal ederken kortikal sinyallerin üretildiğini gösterdi.
* Tetrapleji tıbbi adıyla ‘quadrpleji’ boyun omurlarında oluşan hasar sonucu oluşur ve hasta kollarını ve bacaklarını kullanamaz. Tetrapleji, en basit tanımıyla boyundan aşağısının TAM FELÇ halidir. Hasta kol ve bacaklarını oynatamaz hareker ettiremez his ve refleks alamaz.
