הגשר הדיגיטלי: כך חזר ילד משותק לצעוד בזכות מחשב זעיר
חרט-יאן אוסקם הוא הולנדי מהעיר טילבורג, שבשנת 2011, בזמן שהיה בסין, עבר תאונת אופניים ששינתה את חייו בין רגע. הפגיעה בעמוד השדרה השאירה אותו משותק מהמותניים ומטה, לא שיתוק מוחלט, הוא עדיין הצליח להזיז קצת את הידיים, אבל הרגליים פשוט הפסיקו לשמוע לו. "12 שנה ניסיתי להחזיר לעצמי את הרגליים", הוא סיפר.
בשנים הראשונות הוא עבר תהליכי שיקום ארוכים וקשים, וגם השתתף בניסוי מוקדם יותר שכלל שתל בעמוד השדרה בלבד. הטכנולוגיה ההיא אפשרה לו ללכת בעזרת הליכון, אבל רק כשהוא עצמו לחץ על כפתור בכל פעם שרצה לגרות מחדש את הרגליים. אחרי תקופה מסוימת, השיפור פשוט נעצר ולא התקדם יותר.
איך בכלל אפשר לחבר מחשבה לתנועה בפועל? השאלה הזו הובילה אותו לניסוי חדש בשם STIMO-BSI, "ממשק בין המוח לעמוד השדרה", באוניברסיטת לוזאן שבשווייץ. הפעם המטרה הייתה שונה: לא רק לגרות את הרגליים דרך שתל בעמוד השדרה, אלא לחבר אליו גם את המוח עצמו, עם הכוונה והרצון לזוז. ד"ר ז'וסלין בלוך, המנתחת שהובילה את הניתוח, אמרה על כך: "בהתחלה זה נשמע לי כמו סיפור מדע בדיוני, אבל היום זאת כבר מציאות".
כך המחשבה "מדברת" עם הרגליים
איך בעצם עוקפים פגיעה בעמוד השדרה? הצוות, בהובלת פרופסור גרגואר קורטין מהמכון הטכנולוגי הפדרלי בלוזאן שבשווייץ, בנה שיטה שמכונה "הגשר הדיגיטלי". שני שתלים קטנים, ובכל אחד מהם 64 חיישנים זעירים, הוכנסו לגולגולתו של אוסקם, מעל האזור במוח שאחראי על תנועת הרגליים. שתל שלישי הוכנס לחלק התחתון של עמוד השדרה שלו, במקום שבו נכנסים העצבים שמפעילים את שרירי הרגליים.
כשאוסקם רק חושב על תזוזה, למשל, כפיפת הירך, השתלים במוח קולטים את האותות החשמליים הזעירים האלה. קסדה מיוחדת עם אנטנות משדרת את המידע, בלי כבלים, למחשב קטן שנמצא בתרמיל על גבו. תוכנה חכמה מבוססת על בינה מלאכותית, מפענחת תוך שבריר שנייה אילו שרירים הוא מתכוון להפעיל, ושולחת פקודה מדויקת לשתל שבעמוד השדרה, וזה כבר מגרה את השרירים המתאימים. כל התהליך הזה, מהמחשבה ועד לתנועה בפועל, אורך פחות מעשירית השנייה.
המספרים שדווחו בניסוי מעניינים לא פחות מהרעיון עצמו: כבר אחרי פחות משתי דקות, אוסקם הצליח לשלוט בשריר הירך שלו בדיוק של 97%. כשהמערכת הורחבה לשלוט במצבים שונים: ירך, ברך וקרסול משני הצדדים, רמת הדיוק עלתה מ-14% שהיא רמת ניחוש בסיסית, לכ-74%. "תפסנו את המחשבות שלו ותרגמנו אותן לגירוי בעמוד השדרה, כדי לאפשר לו שוב תנועה מרצון", הסביר פרופסור קורטין.
מהליכון ועד לשתות בירה עם חברים
התוצאות המעשיות הגיעו במהירות. אוסקם החל ללכת בצורה שנראית טבעית יותר, לעלות ולרדת במדרגות, ולחצות שטחים לא פשוטים, שביל חצץ, שביל עם מכשולים, ואפילו מדרון תלול שבו הוא הצליח לעלות פי שניים מהר יותר בעזרת הגירוי החשמלי. בסרטון שפורסם נראה אוסקם נשען על דלפק, משקה ביד, משוחח עם חברים כמו לפני התאונה. "עברתי יותר מעשר שנים בלי היכולת פשוט לעמוד ולשתות משהו עם חברים", הוא אמר בחיוך. "אלה דברים שרוב האנשים אפילו לא שמים לב אליהם".
מה שהפתיע דווקא את אנשי הצוות עצמם קרה בשוליים של המחקר. אוסקם עבר גם תוכנית שיקום של 40 מפגשים, ובמהלכה קרה משהו שלא תכננו: השיפור בתנועה ובתחושה נשאר איתו גם כשהמערכת כובתה לגמרי. הוא הצליח ללכת עם קביים כ-10 מטר, בלי שום גירוי חשמלי או עזרה חיצונית. חוקרים קוראים לתופעה הזאת "פלסטיות עצבית": היכולת של מערכת העצבים לבנות לעצמה מסלולים חדשים, במקום אלה שנפגעו.
האם אפשר להסיק ממקרה אחד מסקנות על כלל הסובלים משיתוק? כאן צריך זהירות. נכון לפרסום המחקר בכתב העת המדעי Nature בשנת 2023, רק אוסקם עבר את כל הטיפול מתחילתו ועד סופו. מומחים אחרים בתחום, שלא היו מעורבים במחקר, בירכו על הצעד אך הדגישו שמדובר במטופל בודד, ולכן קשה עדיין לדעת עד כמה אפשר להסתמך על התוצאות עבור אנשים נוספים. עם זאת, העובדה שהשיפור נשאר גם כשהמערכת כבויה מרמזת שמערכת העצבים שלו הצליחה לארגן את עצמה מחדש מעצמה, ואולי בעתיד אפשר יהיה להיעזר בתופעה הזאת לשיקום, גם בלי צורך בשתלים בכלל.
תגובות
היו הראשונים להגיב!