Den här förlamade mannen använder en neuroprotetik för att röra sin arm för första gången på flera år

William Kochevar från Cleveland kan långsamt röra sin högra arm och hand. Ingen stor grej — förutom att 56-åringen hade blivit förlamad från axlarna och nedåt sedan en cykelolycka för tio år sedan.

Uppställningen som gör att Kochevar kan röra sin arm igen är en neuroprotetik som involverar två små inspelningschips implanterade i hans motoriska cortex och ytterligare 36 elektroder inbäddade i hans högra arm.

Nu, under besök som han gör i ett labb i Ohio varje vecka, fångas signaler som samlas in i hans hjärna och skickas till hans arm så att han kan göra några enkla frivilliga rörelser. Jag blev helt förvånad, säger Kochevar.

Med forskare som tittade på och övervakade banker av elektronik kunde han så småningom dricka ur en kaffekopp och mata sig själv med potatismos, även om han måste vila armen på en mekaniserad sele för att göra det. Det största jag inte kan göra är att flytta armen upp och ner själv, säger han.

Forskare har tidigare utrustat försöksdjur och ett dussintal personer med hjärnimplantat för att låta dem styra datormarkörer eller robotarmar direkt med sina tankar. Det nya arbetet visar hur forskare försöker ett nästa steg genom att slå samman hjärn-datorgränssnitt med funktionell elektronisk stimulering, eller chockera muskler i armar och ben så att de drar ihop sig och orsakar rörelser.

Det vi gör är att kringgå ryggmärgsskadan, säger Bolu Ajiboye, biomedicinsk ingenjör vid Case Western Reserve University som ledde experimentet, som rapporteras idag i The Lancet .

Förra året rapporterade ett annat team att de använde ett hjärnimplantat för att återställa partiella handrörelser till ett annat ämne.

När en arbetsför person rör sig genererar hjärnan en tanke eller kommando i form av elektriska impulser. De reser normalt ut genom ryggmärgen och till extremiteterna. Hos en person med en större ryggmärgsskada, som Kochevar har, är den vägen blockerad.

För att försöka komma runt skadan använder Ajiboye de två chipsen som är implanterade i Kochevars hjärna för att mäta hur nervceller avfyrar när han tänker på att flytta. Signalerna, bearbetade av en matematisk algoritm, överförs sedan till elektroderna i Kochevars över- och underarm. Studien är en del av en pilotförsök av forskare vid Case Western Reserve University och Cleveland Functional Electrical Stimulation Center.

Först var jag tvungen att tänka ordentligt för att få det att göra saker, säger Kochevar. Jag tänker fortfarande på det, men jag känner inte igen att jag tänker på det.

Kochevars armrörelser förblir mycket begränsade och långsamma. Andrew Schwartz, professor i neurobiologi vid University of Pittsburgh, säger att forskare kommer att behöva bli bättre på att översätta tankar till den komplexa uppsättning muskelaktiveringar som behövs för mer komplicerade eller flytande armrörelser.

Mekaniken att få musklerna att dra ihop sig i uppehåll med en önskad rörelse är ett riktigt tufft problem, och jag är inte säker på att de har rört sig särskilt långt i den riktningen, säger han.

Det är bara en anledning till att hjärnans gränssnitt förmodligen fortfarande är många år från att vara praktiska. Kochevars implantat är till exempel kopplade till två stora piedestaler som sitter ovanpå hans huvud, till vilka en dator sedan kopplas. Och själva hjärnelektroderna skulle förväntas sluta spela in inom ett till fyra år, säger Maryam Shanechi, forskare i hjärn-datorgränssnitt vid University of Southern California. Shanechi säger att patienter kanske inte vill ta risken att få hjärnimplantat som inte är långvariga.

Dölj