Thiết bị mới có chức năng như tủy sống làm cầu nối giữa não bộ và các cơ. (Nguồn: AFP) Ian Burkhart, một bệnh nhân 23 tuổi bị liệt toàn thân, đã có thể cử động cánh tay bằng ý nghĩ thông qua một thiết bị mới có chức năng như tủy sống làm cầu nối giữa não bộ và các cơ.
Các nhà khoa học từ Trung tâm Y tế Wexner thuộc đại học bang Ohio, Mỹ, và Viện Battelle, một tổ chức từ thiện áp dụng các giải pháp khoa học và công nghệ, đã hoàn tất thử nghiệm đầu tiên trên người với Neurobridge, một thiết bị cho phép những người bị liệt cử động được tay chân một cách chủ động.
Thiết bị này rút ngắn việc kiểm soát cử động của cơ từ các tế bào não thông qua một quá trình gọi là nối tắt điện thần kinh nhân tạo.
“Điều này cũng tương tự như phẫu thuật ghép tim nhân tạo vậy, nhưng thay vì nối tắt mạch máu, chúng tôi nối tắt các tín hiệu điện thần kinh. Những tín hiệu này được thu thập từ não và được truyền thẳng tới các cơ,” trưởng nhóm nghiên cứu Chad Bouton cho biết.
Các xung động thần kinh từ não được truyền tới các cơ thông qua một thiết bị có dạng như tay áo gắn trên cơ thể người sử dụng. Neurobridge sẽ dự đoán và thực hiện cử động của người dùng chỉ trong một khoảnh khắc bằng cách sử dụng các thuật toán để giải mã hoạt động của não.
Phải mất tới gần 10 năm để nghiên cứu các thuật toán cũng như phần mềm và thiết kế trước khi thiết bị này sẵn sàng để thử nghiệm với Buckhart.
Cuộc thử nghiệm bắt đầu với ca phẫu thuật kéo dài 3 tiếng. Tại đây, bác sỹ Ali Rezai, nhà nghiên cứu khoa học thần kinh đại học Ohio, đã cấy vào thùy vỏ não chịu trách nhiệm vận động của Buckhart một con chip siêu nhỏ. Con chip này sẽ phiên dịch các tín hiệu não và gửi các tín hiệu này tới một thiết bị sử dụng phần mềm và cuối cùng là tới phần tay áo, nơi các tín hiệu được chuyển thành các cử động cơ.
Để được thử nghiệm thiết bị này, Buckhart cũng phải mất nhiều tháng để phục hồi lại phần cơ bị teo ở cánh tay. Các nhà khoa học sau đó đã sắp xếp các điện cực theo một thứ tự chính xác để tối đa hóa chức năng vận động cánh tay của Buckhart.
Bác sỹ Jerry Misiw, Trưởng khoa Vật lý trị liệu và Phục hồi chức năng ở đại học bang Ohio, hết sức kinh ngạc với những gì thiết bị này làm được.
“Tôi đã giúp các bệnh nhân phục hồi chức năng cơ thể suốt bao nhiêu năm qua, và đây là một bước tiến dài giúp hỗ trợ công việc đó.”
Hiện tại, Neurobridge mới chỉ có thể giúp bệnh nhân cử động được cánh tay, nhưng viện Battelle đã phát triển một thiết bị kích thích thần kinh không xâm lấn cho phép các ngón tay cử động. Thiết bị này kết nối tới một phần mềm gọi là “tủy sống ảo” nhằm liên kết các tín hiệu khác nhau cần thiết cho những cử động phức tạp hơn như cầm nắm các đồ vật./.
