คนที่เป็นอัมพาตสามารถใช้แขนนอกร่างกายเพื่อหยิบกาแฟหนึ่งแก้ว ในขณะที่การกระตุ้นสมองจะสื่อสารความรู้สึกสัมผัสขณะถือแก้วไปพร้อมๆ กัน เพื่อให้พวกเขาสามารถ "รู้สึก" ได้
เครดิตรูปภาพ: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers | บอย | เดวิด ลุงเบิร์ก
นักวิทยาศาสตร์กำลังผลักดันขอบเขตของสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยอินเทอร์เฟซระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์ (BCI) โดยใช้การกระตุ้นสมองเพื่อกระตุ้นความรู้สึกสัมผัสของผู้ใช้แขนไบโอนิค อุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งยึดติดกับเก้าอี้หรือรถเข็น ได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยให้ผู้ที่เป็นอัมพาตสัมผัสได้ถึงความรู้สึกของสิ่งของต่างๆ ในแบบที่ไม่เคยทำได้จนถึงตอนนี้
BCI เป็นสะพานเชื่อมระหว่างสมองของผู้ป่วยและอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่บางอย่างที่ร่างกายไม่สามารถทำได้ BCI บางแห่งให้ผลแก่ผู้ป่วยที่ไม่สามารถพูดได้ บางอย่างสามารถแปลความคิดเป็น- และบางทีที่โด่งดังที่สุดในตอนนี้ก็คือของอีลอน มัสก์ได้พัฒนาการปลูกถ่ายสมองเพื่อให้ผู้คนควบคุมคอมพิวเตอร์โดยใช้ "กระแสจิต"
ในขณะเดียวกัน แขนขาเทียมก็เป็นนวัตกรรมทางการแพทย์ที่เก่าแก่อย่างน่าประหลาดใจ แต่แบบจำลองในปัจจุบันกลับห่างไกลจากเวอร์ชันยุคกลางสำหรับเวลานั้น ความก้าวหน้าล่าสุดกำลังเปิดใช้งานมากขึ้นของแต่สิ่งที่ยากกว่าในการทำซ้ำก็คือ-
ล่าสุดนี้งานวิจัยที่ได้รับรางวัลจากทีมงานระหว่างประเทศให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการใหม่ในการเข้ารหัสความรู้สึกสัมผัสที่ซับซ้อนลงในมือไบโอนิคเป็นครั้งแรก โดยใช้การกระตุ้นระดับไมโครของสมองอย่างแม่นยำ
ศาสตราจารย์จาโคโม วัลเล ผู้เขียนหลัก บรรยายถึงงานดังกล่าวในคำแถลง“เหนือกว่าสิ่งใดๆ ที่เคยทำมาก่อน” ในการวิจัยของ BCI
“เราได้ถ่ายทอดความรู้สึกสัมผัสที่เกี่ยวข้องกับการวางแนว ความโค้ง การเคลื่อนไหว และรูปร่าง 3 มิติให้กับผู้เข้าร่วมโดยใช้แขนขาไบโอนิคที่ควบคุมโดยสมอง ตอนนี้เราอยู่ในอีกระดับของการสัมผัสเทียมแล้ว”
ในคนไข้ที่เป็นอัมพาตจากอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังสัญญาณไฟฟ้าที่ปกติจะพาไปจากมือถึงสมองถูกปิดกั้น เรามักจะมุ่งเน้นไปที่ประสาทสัมผัสของการมองเห็นและการได้ยินมากขึ้น แต่ประสาทสัมผัสก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน โดยให้สมองของเรามีเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา
“เราคิดว่าความสมบูรณ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุระดับความชำนาญ การควบคุม และประสบการณ์การสัมผัสที่มีมิติสูงตามแบบฉบับของมือมนุษย์” Valle กล่าว
แขนไบโอนิคในการศึกษานี้เป็นแขนที่อยู่นอกร่างกาย ดังนั้นจึงไม่ได้ยึดติดกับร่างกายของผู้ป่วย แต่ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานโดยผู้ที่เป็นอัมพาตโดยยึดติดกับรถเข็นหรืออุปกรณ์อื่นๆ
มีผู้เข้าร่วมการศึกษา 2 คน ซึ่งได้รับการติดตั้ง BCIs และได้รับการตรวจสอบโดยนักวิทยาศาสตร์เป็นเวลาหลายปีเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับรูปแบบสัญญาณไฟฟ้าทั้งหมดในสมองที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของแขนและมือ - กิจกรรมของสมองนี้ยังคงอยู่ ที่นั่นแม้แต่ในคนที่ไม่สามารถขยับแขนขาโดยสมัครใจได้อีกต่อไป
จากนั้น เมื่อถึงเวลาทดสอบแขนขาไบโอนิคจริง รวมถึงการบังคับพวงมาลัย นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการส่ง "ข้อความ" ทางประสาทสัมผัสไปยังสมองโดยตรงผ่านทางอุปกรณ์ฝัง โดยสมองในลักษณะเฉพาะเจาะจงและตรงเป้าหมาย อาจทำให้ผู้ใช้รู้สึกสัมผัสได้
“เราพบวิธีพิมพ์ 'ข้อความที่สัมผัสได้' เหล่านี้ผ่านการกระตุ้นระดับไมโครโดยใช้อิเล็กโทรดเล็กๆ ในสมอง และเราพบวิธีพิเศษในการเข้ารหัสความรู้สึกที่ซับซ้อน สิ่งนี้ทำให้เกิดการตอบรับและประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสที่ชัดเจนยิ่งขึ้นในขณะที่ใช้มือไบโอนิค” Valle อธิบาย
ในความเป็นจริง ผู้เข้าร่วมสามารถสัมผัสทิศทางการเคลื่อนไหวตามปลายนิ้วของมือไบโอนิค และสัมผัสถึงขอบของวัตถุได้ มีสิ่งนี้หมายถึงงานต่างๆ เช่น การหยิบและเคลื่อนย้ายวัตถุ สามารถทำได้ด้วยความแม่นยำมากขึ้น
สำหรับตอนนี้ ดังที่เฟร็ด ชวอลเลอร์เน้นย้ำในข่าวธรรมชาติเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำเหล่านี้จำกัดเฉพาะผู้คนจำนวนน้อยมากที่ลงทะเบียนในการทดลองทางคลินิกเท่านั้น การทดลองที่ใหญ่ขึ้นจะเป็นขั้นตอนต่อไป จากนั้นจะมีคำถามสำคัญเกี่ยวกับประเด็นต่างๆ เช่น ค่าใช้จ่าย กฎระเบียบ และวิธีการตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ป่วยที่ใช้อุปกรณ์จะ-
ทีมงานที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาครั้งนี้อธิบายว่าเป็น "ก้าวแรก" “ถึงแม้จะมีความท้าทายมากมาย” วัลเลกล่าวกิซโมโด“การศึกษาล่าสุดนี้เสนอหลักฐานว่าเส้นทางในการฟื้นฟูการสัมผัสมีความชัดเจนมากขึ้น”
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารศาสตร์-
