Moderna vremena
REVOLUCIJA U MEDICINI Paralizirani ljudi uskoro će hodati
Znanstvenici su omogućili paraliziranim osobama da ponovno steknu znatnu kontrolu nad svojim tijelom, a to podrazumijeva i ponovno hodanje
Od prijevoda misli u riječi do toga da se paraliziranim ljudima može omogućiti da hodaju, područje neurotehnologije potiho je i postupno, ali sigurno napredovalo, budeći nadu u napredak na polju medicine, no istodobno potičući i na duboke etičke nedoumice.
Neki promatrači čak smatraju da bi neurotehnologija u konačnici mogla postati jednako revolucionarna kao i daleko hvaljeniji napredak umjetne inteligencije (AI).
– Ljudi ne shvaćaju u kolikoj mjeri svi mi već sada živimo u svijetu znanstvene fantastike – rekla je AFP-u istraživačica s londonskoga King’s Collegea, Anne Vanhoestenberghe.
Znanstvenica vodi laboratorij koji se bavi razvojem elektroničkih uređaja koji se ugrađuju u živčani sustav pacijenta – ne samo u mozak, već i u leđnu moždinu, a potom se signali prenose u ostatak tijela.
Za nama je nekoliko važnih godina, kada su posrijedi neurotehnološka istraživanja. U lipnju su kalifornijski znanstvenici otkrili da moždani implantat koji su razvili može gotovo trenutačno prevesti riječi čovjeka s neurodegenerativnom bolešću ALS u riječi za samo četrdeseti dio sekunde. ALS ili amiotrofična lateralna skleroza je progresivna neurodegenerativna bolest koja uništava motoričke neurone u mozgu i leđnoj moždini, što dovodi do gubitka kontrole nad mišićima.
Švicarski su istraživači u međuvremenu omogućili nekolicini paraliziranih osoba da ponovno steknu znatnu kontrolu nad svojim tijelom, a to podrazumijeva i ponovno hodanje – tako što su im ugradili elektrode u leđnu moždinu.
Ovakvi eksperimenti, ali i ostali pionirski radovi u istome području još su daleko od toga da se pacijentima u potpunosti vrate izgubljena sposobnost govora ili hodanja. No treba pričekati i vidjeti na koji bi se način takva tehnologija mogla iskoristiti i postati dostupna ljudima u potrebi širom svijeta. Treba napomenuti i da će u nekim slučajevima biti neophodno obaviti invazivnu operaciju na mozgu.
– Šira javnost nije svjesna onoga što već imamo, što već postoji i što nam mijenja živote – rekla je Vanhoestenberghe, istaknuvši da i spomenuti uređaji postaju sve učinkovitiji i da se to događa iznimnom brzinom.
– Prije nam je trebalo više tisuća sati podučavanja i obuke prije nego što je netko uz pomoć umjetne inteligencije uspio sastaviti nekoliko riječi koristeći svoje misli, a sada nam za to trebaju tek dva sata – pojasnila je.
Neurotehnologiju je potaknula kombinacija znanstvenog napretka – a to se odnosi i na sve veće razumijevanje ljudskog mozga – i tehnološkog napretka koji je smanjio uređaje u tolikoj mjeri da se oni mogu ugraditi u naše lubanje.
Algoritmi koji koriste umjetnu inteligenciju znato su ubrzali stvari, pridonoseći tumačenju i transformaciji podataka koji stižu iz mozga.
Brojni startupovi, koji su se počeli pojavljivati kasnih 2000-ih uložili su desetke milijarda dolara u istraživanja koja su tek nedavno počela ostvarivati konkretna postignuća.
Najpoznatija je takva tvrtka Neuralink milijardera Elona Muska koji tvrdi da je dosad implantirao svoj čip u dvanaest ljudi. No stručnjaci ipak gledaju s velikim oprezom na postignuća njegove tvrtke.
– Neuralink je trenutačno tek iluzija praćena s puno pompe – rekao je AFP-u Herve Chneiweiss, neurolog i stručnjak za etiku u francuskoj istraživačkoj organizaciji INSERM.
– No onoga dana kada oni uspiju proizvesti svoje komercijalne proizvode, a za to neće trebati dugo, možda će biti prekasno da se zabrinemo – upozorio je.
Mnogi su stručnjaci zabrinuti zbog etičkih implikacija neurotehnologije, osobito zato što su neke tvrtke fokusirane na njezinu primjenu izvan zdravstva i nadaju se da će, umjesto u zdravstvu računala koristiti za poboljšanje naših kognitivnih sposobnosti.
Musk je, primjerice, više puta rekao kako u konačnici želi da Neuralink omogući ljudima da postignu simbiozu s umjetnom inteligencijom.
U tom je kontekstu agencija Ujedinjenih naroda za znanost i kulturu – UNESCO, nedavno odobrila preporuke o tomu na koji način nacije mogu regulirati neurotehnologiju. Autori, među kojima je i Chneiweiss, usvojili su široku definiciju neurotehnologije.
Ona se odnosi na već široko dostupne uređaje, poput pametnih satova i slušalica koje ne komuniciraju izravno s mozgom, već mjere pokazatelje koji pružaju podatke o mentalnom stanju korisnika.
– Danas je glavni rizik narušavanje privatnosti, stoga su ugrožene i naše najdublje misli – smatra Chneiweiss.
Upozorio je da bi, primjerice, neurotehnološki podaci mogli ‘dospjeti u ruke vašeg šefa’, koji bi potencijalno mogao zaključiti kako ne provodite dovoljno vremena razmišljajući o poslu. Neki su već počeli s pokušajima rješavanja ovakvih problema.
Krajem prošle godine američka savezna država Kalifornija, globalno središte neurotehnoloških istraživanja, donijela je zakon kojim se štite podaci pohranjeni u mozgu potrošača.
S ova dva asistivna pomagala osobama s invaliditetom gornjih ekstremiteta može se uvelike olakšati korištenje računalnih tehnologija
Poslušaj članak
Ranije ove godine na tržište je službeno stigao uređaj koji bi mogao promijeniti perspektivu korištenja računala za osobe s invaliditetom.
Naime, osobe s invaliditetom, pogotovo one s oštećenjima gornjih ekstremiteta, često imaju problem s korištenjem računala. Međutim, s obzirom na to da se asistivna tehnologija brzo razvija, nedavno se doskočilo i ovom problemu.
In Portal već je pisao o ideji MouthPada još kada je ona bila u povojima, a sredinom ove godine proizvod je službeno lansiran na tržište.
Radi se o napravi, odnosno sučelju jezika koja zamjenjuje klasični računalni miš i olakšava radnje ljudima koji imaju problema s gornjim ekstremitetima tako što im omogućava da koriste računalom bez upotrebe ruku.
MouthPad se postavlja preko gornjih zuba. Trackpad osjetljiv na pritisak na nepcu, uparen s detekcijom pokreta glave, omogućuje upravljanje kursorom, klikove, povlačenje i druge radnje, a sve se može prilagoditi u pratećoj aplikaciji.
Uparen je preko Bluetootha pa naredbe dane dodirom sučelja očituju se kao naredbe na računalu.
Uređaj je dizajniran da bude što tanji kako bi osobama koji ga koriste bilo što lakše govoriti kada ga upotrebljavaju. Kompatibilan je s glasovnim naredbama te sa svim vrstama računala. Također, naprava se može ukloniti i puniti.
Kroz šest godina neumornog razvitka proizvođač je morao prilagoditi proizvod kako bi ga mogao koristiti bilo tko kome je potreban. Napravljene su prilagodbe unosa zbog oblika i veličine usne šupljine. S druge strane hardver je morao biti izrađen tako da bude izdržljiv, ali i fleksibilan kako se pri upotrebi ne bi slomio.
– Ako dizajnirate za one koji su najugroženiji, dizajnirat ćete bolja sučelja za sve – kaže Tomás Vega, suosnivač tvrtke koja je razvila spomenuti uređaj.
Trenutno MouthPad košta 1400 američkih dolara, uz dodatno osiguranje za dentalnu prilagodbu. S obzirom na to da se ne radi o medicinskom proizvodu, zdravstveno osiguranje isto ne pokriva.
Uređaj bi, nadaju se proizvođači, ipak mogao biti financiran određenom naknadom ako ga se uvrsti u program profesionalne rehabilitacije.
Uz MouthPad, stvoren je i dodatak VOX. Radi se o ogrlici koja ima funkciju tipkovnice, a na sebi ima mikrofon. Ona se stavi na kožu i hvata zvuk ne samo kroz zrak već i kroz tijelo. Isto tako, miče pozadinsku buku i razgovore bolje od konvencionalnog mikrofona, što omogućuje diktiranje na puno tišim frekvencijama.
Isto tako, VOX omogućuje unos teksta na uparenom uređaju. Aktivira se pritiskom na gumb ili ako je uparen s MouthPadom – micanjem jezika. Na taj način može se diktirati ono što se želi napisati ili nekom poslati poruka. VOX se ne može aktivirati slučajnim zvukom već samo namjernom gestom što sprečava nepotrebno paljenje istog.
Spajanjem zvuka koji VOX čuje s obrascima pokreta jezika koje MouthPad osjeća, mogu izgraditi osobni govorni model kojem uopće nije potreban zvuk.
VOX i MouthPad tvore cjelinu nosivih uređaja koje proizvođač naziva Skinware – sučelja povezana s tijelom koja osobama s invaliditetom omogućuju prirodnije upravljanje računalima.
S ova dva asistivna pomagala osobe koje imaju invaliditet gornjih ekstremiteta mogu ostvariti pristup digitalnom svijetu koji im je prije možda bio nedostupan.
Eve se može kretati u više smjerova i u potpunosti je prilagođen svim korisnicima, nebitno koliki stupanj oštećenja oni imali
Poslušaj članak
S oštećenjem leđne moždine u svijetu živi između 15 i 20 milijuna ljudi. U Sjedinjenim Američkim Državama taj broj doseže brojku od 311.560 ljudi.
Naime, ozljeda leđne moždine oštećenje je tkiva koje prekida prijenos živčanih signala između mozga i ostatka tijela. Manifestira se kroz smanjenu pokretljivost ili potpuni gubitak pokretljivosti ispod razine ozljede.
Kako bi pomogla ljudima koji pate od oštećenja leđne moždine, Američka agencija za hranu i lijekove (FDA) ranije ove godine odobrila je egzoskelet Eve koji pacijentima s oštećenjem leđne moždine pomaže pri kretanju, piše Newmobilty.
Radi se o samobalnsirajućem egzoskeletu koji je prilagođen ljudima bez obzira na jačinu ozljede leđne moždine. Ovo asistivno pomagalo služi kako bi ljudima osiguralo kretanje bez upotrebe ruku.
Eve služi kao odlična nadopuna korisnicima invalidskih kolica kako bi ponekad promijenili prisilni sjedeći položaj. Posebnost spomenutog egzoskeleta je ta što se, za razliku od drugih egzoskeleta, Eve može koristiti bez upotrebe štaka.
Naime, korištenje sličnih egzoskeleta zahtijeva određenu funkcionalnost šaka. To automatski znači da takvu tehnologiju ne mogu koristiti osobe koje zbog ozljede leđne moždine imaju oštećenje gornjeg lokomotornog sustava.
Upravo zbog toga, odobrenje Eve egzoskeleta daje pacijentima s različitim oštećenjima leđne moždine priliku da ponovo iz uspravnog položaja vide svijet.
Spomenuto asistivno pomagalo može se kretati u više smjerova i u potpunosti je prilagođeno svim korisnicima, nebitno koliki stupanj oštećenja oni imali.
Može podnijeti težinu do 100 kg, i čovjeka visine 190 cm. Korisnik može koristiti pomagalo četiri sata bez prekida, koliko traje baterija.
Koliko god bio inovativan, Eve također ima svoja ograničenja. Naime, ovaj egzoskelet ne može se koristiti na stepenicama, skliskim, mokrim i zaleđenim podlogama, kao ni na kosim podlogama i rampama za osobe s invaliditetom. Također, Eve nije namijenjen za prelazak preko rubnika, hodanje po cesti ili parkiralištu. Isto tako, korisnik ga ne bi trebao koristiti na mjestima gdje se nalazi puno ljudi.
Podloga po kojoj korisnik hoda s egzoskeletom mora biti ravna, čvrsta i glatka. Teren za kretanje mora biti ili ravan, zatvoren prostor ili ravna terasa.
Za sada je ovo tehnološko pomagalo dostupno samo na američkom tržištu, a za dobiti Eve na korištenje, potrebno je proći individualnu procjenu, ali i dobiti recept od liječnika. Isto tako, pri svakom korištenju egzoskeleta mora biti prisutna pratnja.
Procjena se sastoji od virtualnog pregleda, odnosno testiranja. Kada se utvrdi da je osoba kvalificirana za korištenje egzoskeleta, zajedno s osobom koju je odabrala kao pratnju mora proći pet sesija gdje će zajedno naučiti hodati po ravnim površinama, rukovati daljinskim upravljačem, raditi transfere i funkcionirati u ostalim aktivnostima svakodnevnog života, ali i naučiti sigurnosne i hitne postupke.
Tak kada se prođe spomenuta procjena, osoba može dobiti odobrenje za korištenje egzoskeleta koji bi joj nedvojbeno olakšao život.
Uz pomoć magneta mišići amputiraca se stežu i istežu, a vanjski senzori mjere udaljenost između magneta što preciznije određuje smjer kretanja
Poslušaj članak
Istraživači s poznatog Massachusetts Institute of Technology sveučilišta već godinama razvijaju brojna tehnološka pomagala koja osobama s invaliditetom pomažu u svakodnevnom životu. Tako su nedavno došli do otkrića da pomoću sitnih magnetskih kuglica mogu bolje kontrolirati protetske udove, piše MIT News.
Dosadašnji uređaji mjerili su brzinu pokreta, duljinu kretanja i aktivaciju mišića pomoću elektroda postavljenih na kožu pacijenta. Međutim, to se nije pokazalo najsigurnijom opcijom za kretanje osoba s amputacijom.
Tim znanstvenika sa Massachusetts Institute of Technology sveučilišta razvio je magnetski sustav praćenja pokreta koji daje preciznija mjerenja, a samim tim može doprinijeti sigurnijem kretanju osoba koje koriste protetska pomagala.
– Četiri desetljeća standardna metodologija za neuralno upravljanje protezama bila je korištenje kožnih elektroda za mjerenje aktivacije mišića. Međutim, za upravljanje protetskim udom potrebno je kontrolirati položaj zgloba, moment ili impedanciju, a takvi mehanički signali ne mogu se izravno odrediti samo električnom aktivacijom – ističe profesor medijskih umjetnosti i znanosti, sudirektor Centra za bioniku K. Lisa Yang na Sveučilištu, i voditelj studije, Hugh Herr.
Znanstvenici su proveli studiju u kojoj je sudjelovalo troje amputiraca kako bi dokazali da magnetsko praćenje mišića zaista funkcionira. Ispitanici su imali amputaciju ispod koljena.
Tim znanstvenika na čelu s profesorom Herrom dugi niz godina razvija takozvana „čovjek – stroj” sučelja. Njih se koristi kako bi ljudi koji nose proteze imali što prirodnije pokrete. Ta sučelja oslanjaju se na električne signale koje šalju kožne elektrode uz pomoć kojih se zatim pokreće dio mišića u amputiranom udu.
Ali s obzirom na to da elektromiografija ne odgovara sa 100% točnosti u pokretu, ona ne može adekvatno zamijeniti pokret prirodnog mišića.
Upravo zbog toga znanstvenici su počeli ispitivati magnetski sustav praćenja mišića, odnosno magnetomikrometriju. Tom metodom dva magneta se ugrađuju u mišić. Na taj način kada se mišić steže ili isteže, vanjski senzori koji su postavljeni na kožu mjere udaljenost između magneta te se tako dobije izračun duljine i jačine mišića, što bi trebalo donijeti pravilnost pokreta i smjera kretanja kakav ima zdrav čovjek.
Pacijenti koji su sudjelovali u studiji imali su amputaciju potkoljenice, a svima su amputirani udovi putem agonist-antagonist metode koja pacijentima omogućuje prirodan osjećaj kretanja bioničkog uda.
Naime, s obzirom na to da temeljni motorički sustav u čovjekovom tijelu radi u paru, a kod amputiraca je dio mišića izgubljen, za kretanje zgloba u oba smjera potrebna su dva suprotna mišića. Agonist-antagonist metodom rekonstruira se biološki sustav unutar preostalog dijela uda, odnosno mišićni parovi se ponovo povezuju te nastavljaju „komunikaciju“.
Ta povratna informacija šalje signal amputircu na koji način da postavi protezu i odredi smjer kretanja.
Sudionicima su ugrađeni magneti u četiri mišića gležnja. Magnetski signali mogu se očitavati s dubine do 6 centimetara od površine kože, pomoću prilagođenog vanjskog senzora koji se nosi preko kože, postavljenog preko mišića koji se prate.
Kod svakog sudionika u iste mišiće ugrađene su i elektrode. Tako su znanstvenici imali tri vrste mjerenja – magnetomikrometrije, elektromiografije s ugrađenim elektrodama i elektromiografije s elektrodama na površini kože.
Kroz eksperiment sudionici su pomicali kursor samo pomoću pokreta mišića. Uz pomoć svake od tri tehnike mjerenja, signali dobiveni pokretima mišića prevedeni su u kontrolne signale koji su pomicali kursor. U budućnosti bi se ti signali mogli unositi u kontroler bioničke proteze za gležanj i stopalo.
– Kursor na zaslonu predstavljao je stupanj kretanja koje bi kontrolirali na robotskoj protezi za gležanj i stopalo. Ovaj virtualni neuroprotetski zadatak omogućio nam je usporedbu performansi na različitim neuronskim sučeljima, a naši rezultati sugeriraju da pristup temeljen na magnetima može ponuditi točniju i stabilniju kontrolu – zaključio je Christopher Shallal, bivši student MIT-a i jedan od autora studije.
Tko su Purger i Purgerica?
Zašto dug sastanak može biti iscrpljujuć za nagluhe osobe?
Pomozimo Barbari Vardić da ode na operaciju kuka
Tajni agenti 010 u novoj misiji: spašavaju vlastiti libido
-
Life&StylePrije 2 danaTople jakne i kaputi zbog kojih ćete voljeti zimu
-
Civilno društvoPrije 11 satiPomozimo Barbari Vardić da ode na operaciju kuka
-
in MREŽAPrije 2 dana„Zdravlje bez barijera“ za osobe oštećenog sluha
-
Osobe s invaliditetomPrije 6 danaACT Grupa poziva na zapošljavanje osoba s invaliditetom
-
KulturaPrije 5 danaBOLJE DA SE NISI NI RODILA Predstava o predrasudama
-
Civilno društvoPrije 1 danUdruge osoba s invaliditetom su partneri gradovima i županijama
-
Moderna vremenaPrije 5 danaMagnetima do sigurnijeg pokreta osoba s amputacijom
-
Obaranje rukePrije 5 danaHrvatska odlična na SP u (para)obaranju ruke