W 2023 roku zespół neurologów z Feinstein Institutes for Medical Research w Nowym Jorku dokonał osiągnięcia, które jeszcze niedawno uznawano za niemożliwe. Po 15-godzinnej operacji mózgu lekarze przeprowadzili pierwszą w historii procedurę tzw. podwójnego obejścia nerwowego u Keitha Thomasa, pacjenta z czterokończynowym porażeniem, będącym skutkiem wypadku podczas nurkowania w 2020 roku. Sukces ten, doceniony m.in. przez magazyn TIME, otwiera nowy rozdział w medycynie regeneracyjnej, pozwalając na przywrócenie czucia oraz kontroli nad kończynami osobom z trwałymi uszkodzeniami rdzenia kręgowego.
Technologia łącząca mózg z ciałem
Kluczem do sukcesu jest zaawansowany interfejs mózg-komputer (BCI), który w połączeniu ze sztuczną inteligencją pozwala na ominięcie miejsca urazu i ponowne połączenie mózgu ze zdrowymi partiami rdzenia kręgowego. System opiera się na pięciu matrycach mikroelektrod wszczepionych bezpośrednio do mózgu pacjenta. Algorytmy uczenia maszynowego interpretują sygnały intencji ruchu z dokładnością sięgającą 85 procent, a następnie przekładają je na impulsy elektryczne stymulujące mięśnie przedramienia.
Dodatkowo, system wykorzystuje specjalną ortezę wydrukowaną w technologii 3D, która mierzy siłę nacisku podczas chwytania przedmiotów. Informacje te są przesyłane z powrotem do kory czuciowej mózgu, co pozwala pacjentowi odczuwać dotyk. Skuteczność tej metody jest imponująca: Thomas potrafi chwytać i podnosić delikatne przedmioty, takie jak puste skorupki jaj, z niemal 90-procentową precyzją, wykonując przy tym inne czynności, jak rozmowa, co stanowi ogromny skok w porównaniu do wcześniejszych technologii BCI.
Powrót do samodzielności
Po trzech latach od rozpoczęcia badań, opublikowanych w czasopiśmie Nature Medicine, efekty terapii są trwałe i znacząco poprawiają jakość życia pacjenta. Keith Thomas odzyskał nie tylko siłę w ramieniu, ale przede wszystkim zdolność do samodzielnego jedzenia i picia.
Był czas, kiedy nie wiedziałem, czy w ogóle przeżyję, albo czy w ogóle chcę żyć. A teraz mogę poczuć dotyk kogoś, kto trzyma mnie za rękę. To przytłaczające. Możliwość poczucia dłoni mojej siostry, pogłaskania psa i poczucia jego futra – te doświadczenia, które zabrał mi wypadek, zostały przywrócone. Technologia oddała mi zarówno poczucie więzi, jak i poczucie własnej tożsamości.
Przyszłość medycyny bioelektronicznej
Badacze podkreślają, że nie chodzi jedynie o ominięcie uszkodzenia, ale o faktyczne „przełączenie” układu nerwowego. Chad Bouton, specjalista medycyny bioelektronicznej i współautor badania, zaznacza, że podejście to stanowi nową drogę w leczeniu ciężkich paraliży. Zespół pracuje obecnie nad udoskonaleniem systemu oraz rozszerzeniem badań klinicznych na pacjentów z różnymi poziomami urazów rdzenia i schorzeniami neurologicznymi.
W ramach dalszych prac przetestowano już pierwszy międzyludzki „obejście nerwowe”, które pozwoliło Thomasowi odczuwać bodźce dotykowe przekazywane od innej osoby. Choć koszty takich zaawansowanych procedur medycznych są trudne do jednoznacznego oszacowania na wczesnym etapie badań, podobne innowacyjne terapie w fazie eksperymentalnej często wiążą się z nakładami liczonymi w setkach tysięcy dolarów (często przekraczającymi równowartość miliona złotych), co podkreśla skalę wyzwania, przed jakim stoją twórcy technologii w drodze do jej powszechnego zastosowania.
