Τρία χρόνια τώρα, ο 45χρονος Keith Thomas είναι καθηλωμένος σε αναπηρικό καροτσάκι. Το ατύχημα που του συνέβη τον Ιούλιο 2020, κατά το οποίο ο ίδιος έκανε μια απότομη βουτιά στην πισίνα του σπιτιού του, τον άφησε παράλυτο από το στήθος και κάτω.
Τώρα, ο Thomas είναι σε θέση να κινήσει ξανά το χέρι του, χάρη σε μια πρωτοποριακή κλινική δοκιμή με επικεφαλής ερευνητές από τα Ινστιτούτα Ιατρικών Ερευνών Feinstein του Northwell Health στη Νέα Υόρκη. Ο Chad Bouton, βιομηχανικός στα Ινστιτούτα Feinstein που ηγείται της δοκιμής, λέει ότι πιστεύει πως ο Thomas είναι ο πρώτος άνθρωπος στον κόσμο που λαμβάνει αυτή τη νέα τεχνολογία, που συνδέει τον εγκέφαλο, τον νωτιαίο μυελό και το σώμα του, με την ελπίδα να αποκαταστήσει τόσο την ικανότητά του να κινείται, όσο και την αίσθηση της αφής – ακόμη και όταν βρίσκεται εκτός εργαστηρίου.
Η ομάδα ερευνητών περιβάλλει τον Thomas, με τα μάτια τους καρφωμένα στο δεξί του χέρι. «Ανοίξτε, ανοίξτε, ανοίξτε», προτρέπουν, ζητωκραυγάζοντας όταν τα δάχτυλά του φτερουγίζουν για να καθρεφτίσουν μια εικόνα στην οθόνη ενός υπολογιστή και ξανά όταν αρχίζουν να συστρέφονται προς τα μέσα.
Μέχρι στιγμής, η θεραπεία φαίνεται να αποδίδει. Ο Thomas μπορεί πλέον να σηκώσει τα χέρια του και να αισθάνεται αισθήσεις στο δέρμα του, συμπεριλαμβανομένου του αγγίγματος του χεριού της αδελφής του. «Είναι απερίγραπτο», λέει ο Τόμας, «να μπορείς να αισθάνεσαι κάτι».
Όταν ο Thomas άρχισε να συνεργάζεται με το εργαστήριο του Bouton το 2021, δεν μπορούσε να σηκώσει τα χέρια του από το αναπηρικό του αμαξίδιο. Για περίπου ένα χρόνο, για να βοηθήσει τον Bouton και την ομάδα του να αποκτήσουν μια αίσθηση της βασικής λειτουργίας του μετά το ατύχημα, το κύριο καθήκον του Thomas ήταν να παρακολουθεί τα χέρια να κινούνται σε μια οθόνη υπολογιστή και να προσπαθεί να αντιγράψει τις κινήσεις τους. Προς μεγάλη απογοήτευσή του, το σώμα του δεν μπορούσε να ανταποκριθεί στις εντολές του μυαλού του.
Αυτό άλλαξε μετά από μια χειρουργική επέμβαση 15 ωρών τον Μάρτιο του 2023, κατά την οποία ο νευροχειρουργός, Dr. Ashesh Mehta, τοποθέτησε πέντε μικροσκοπικές, εύθραυστες συστοιχίες ηλεκτροδίων στις ειδικές περιοχές του εγκεφάλου του Thomas που ελέγχουν την κίνηση και την αίσθηση του δεξιού χεριού και των δακτύλων του. Για να επιβεβαιώσει ότι είχε βρει τα σωστά σημεία, ο Mehta ξύπνησε τον Thomas κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης και διέγειρε αυτές τις περιοχές του εγκεφάλου. Αμέσως, σύμφωνα με τον νευροχειρουργό, ο Thomas μπόρεσε να αισθανθεί κάποια από τα δάχτυλά του για πρώτη φορά μετά από σχεδόν τρία χρόνια. «Ήταν ένα πολύ ωραίο συναίσθημα», λέει ο Mehta.
Τώρα, όταν ο Thomas σκέφτεται να κινηθεί, φαντάζεται τον εαυτό του να σφίγγει, για παράδειγμα, ένα μπουκάλι, και οι συστοιχίες μεταδίδουν τα ηλεκτρικά σήματα στον εγκέφαλό του σε έναν ενισχυτή στο κρανίο του, ο οποίος μέσω ενός καλωδίου HDMI μεταφέρει τα σήματα σε έναν υπολογιστή παιχνιδιών που κάθεται λίγα μέτρα μακριά. Ο υπολογιστής αποκωδικοποιεί αυτά τα μηνύματα και στέλνει ένα σήμα σε ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στο δέρμα του Thomas, τα οποία διεγείρουν τους μύες που χρειάζεται για να εκτελέσει την κίνηση που οραματίζεται. Το όλο πράγμα συμβαίνει σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, αν και χρειάζεται προσπάθεια από την πλευρά του Thomas για να φανταστεί και να επιχειρήσει την κίνηση.
Μαζί με την κίνηση, ο Τόμας ανακτά και την αίσθηση της αφής. Όταν αγγίζει ένα αντικείμενο ή ένα άτομο, οι αισθητήρες στο δέρμα του στέλνουν ένα σήμα στον υπολογιστή, ο οποίος στη συνέχεια επικοινωνεί με τις συστοιχίες στον εγκέφαλό του. Τώρα, μπορεί να αισθανθεί ένα χέρι στο δικό του ή ένα φτερό να χαϊδεύει τους αισθητήρες στα ακροδάχτυλά του. Το άγγιγμα δεν το αισθάνεται ακριβώς όπως πριν από το ατύχημα, αλλά ο Thomas το περιγράφει ως μια έκρηξη ενέργειας. Αυτό είναι μια πρόοδος.
Η περίπτωση του Thomas δείχνει πόσο έχει προχωρήσει η έρευνα για την παράλυση τις τελευταίες δεκαετίες. Πριν από περίπου 20 χρόνια, οι ερευνητές άρχισαν να αποδεικνύουν ότι οι επαφές μεταξύ εγκεφάλου – υπολογιστή (BCI), όπως αυτή που χρησιμοποιεί τώρα ο Thomas, μπορούν να βοηθήσουν τα παράλυτα άτομα να εκτελούν εργασίες χρησιμοποιώντας τις σκέψεις τους. Περίπου μια δεκαετία αργότερα, βασιζόμενοι σε έρευνες που έδειξαν ότι άνθρωποι με παράλυση μπορούσαν να χρησιμοποιούν τις σκέψεις τους για να ελέγχουν ρομποτικά άκρα, ο Bouton και η ομάδα του χρησιμοποίησαν μια νευρική παράκαμψη για να αποκαταστήσουν την κίνηση, αλλά όχι την αίσθηση, στο χέρι ενός ανθρώπου που είχε παραλύσει σε ατύχημα.
Στα χρόνια που ακολούθησαν, ερευνητικές ομάδες χρησιμοποίησαν τη διέγερση του νωτιαίου μυελού για να αποκαταστήσουν την κινητικότητα σε άτομα που αναρρώνουν από ατυχήματα ή εγκεφαλικά επεισόδια. Και νωρίτερα φέτος, μια επιστημονική ομάδα ανέφερε ότι βοήθησε έναν άνθρωπο με παράλυση να αρχίσει να περπατά ξανά με φυσικό τρόπο, δημιουργώντας μια γέφυρα μεταξύ του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού του.
«Θα ανοίξουμε την πόρτα σε εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο»
Η νέα δοκιμή με τον Thomas ωθεί τον τομέα προς τα εμπρός, καθώς «συνδυάζει όλα τα στοιχεία – εγκέφαλο, σώμα και σπονδυλική στήλη – αλλά και την κίνηση με την αίσθηση της αφής», λέει ο Bouton. Σε αντίθεση με τις προηγούμενες εργασίες, προσθέτει ο Bouton, ο Thomas μαθαίνει αργά αλλά σταθερά να κινείται και να αισθάνεται ακόμα και όταν δεν είναι συνδεδεμένος με το υπολογιστικό σύστημα στο εργαστήριο.
Αυτό, πέρα από τη γέφυρα μεταξύ του εγκεφάλου και του σώματός του, οφείλεται και στην επιπλέον σύνδεση μεταξύ του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού του. Κάθε φορά που ο Thomas εκτελεί μια κίνηση όταν είναι συνδεδεμένος με τον υπολογιστή, το σύστημα διεγείρει το τμήμα του νωτιαίου μυελού του που βρίσκεται ακριβώς κάτω από τον τραυματισμό του – ουσιαστικά, αποκαθιστώντας την επαφή μεταξύ του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού και βοηθώντας το σώμα του να εκπαιδευτεί να κινείται και να αισθάνεται μόνο του και πάλι. «Αυτή η ηλεκτρική διέγερση, πιστεύουμε ότι αφυπνίζει κυκλώματα που είχαν υποστεί βλάβη και ήταν αδρανή για τρία χρόνια», λέει ο Bouton, σύμφωνα με το time.com.
Μόλις λίγους μήνες μετά την επέμβαση, ο Thomas είναι σε θέση να κινεί τα χέρια του όταν δεν είναι συνδεδεμένος με τον υπολογιστή και μπορεί να περιγράψει πού τον αγγίζουν στο χέρι του, ακόμη και με κλειστά μάτια. Η ομάδα έχει, επίσης, παρατηρήσει μικρές φυσικές κινήσεις στα δάχτυλά του, το οποίο είναι ένα ακόμη καλό σημάδι.
Ελπίζοντας να ωφελήσει μια μεγαλύτερη ομάδα ανθρώπων, ο Bouton εργάζεται επίσης σε ένα ξεχωριστό, μη επεμβατικό σύστημα που θα διεγείρει την κίνηση μέσω ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στο δέρμα, για το οποίο δεν θα απαιτείται χειρουργική επέμβαση. Ο Bouton λέει ότι ένα τέτοιο προϊόν θα μπορούσε να είναι κατάλληλο για άτομα με λιγότερο εκτεταμένη παράλυση, όπως εκείνα που έχουν υποστεί εγκεφαλικό ή που δεν θέλουν να υποβληθούν σε χειρουργική επέμβαση εγκεφάλου. Εάν το σύστημα λειτουργεί για αυτούς τους πληθυσμούς, λέει ο Bouton, «τότε θα έχουμε ανοίξει την πόρτα σε εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο».
