Pacient s ALS pomocí mozkového implantátu ovládá počítač
Vyslechnout si diagnózu amyotrofická laterální skleróza, neboli ALS, představuje sdělení na úrovni rozsudku smrti. Pacientovi nemoc napadne nervové buňky v mozku a míše, postupem času ztrácí schopnost svalového pohybu. Nejen, že se dotyčný přestává hýbat, ALS ho postupně připraví o možnost mluvit, jíst a dýchat. Revoluci ve zkvalitnění zbývajícího života může přinést mozkový implantát, kdy pacientovi stačí jediné – pomyslet na to, co chce, a počítač jeho příkaz vykoná. Redakce CNN s jedním z pouhých deseti pacientů, kteří revoluční implantát testují, natočila exkluzivní reportáž.
Upřený pohled na obrazovku počítače, hluboké soustředění a ruce položené podél těla. Jen Markův pravý ukazováček se malinko chvěje, když se z obrazovky ozve upozornění. Jde o zprávu pro ošetřovatele, v níž vzkazuje, že potřebuje pomoc. Bez toho, aniž by se dotkl počítačové myši nebo obrazovky, vybral tento příkaz pomocí signálů ze svého mozku.
Mark, jemuž byla v roce 2021 diagnostikována ALS, má v mozku implantát, který převádí jeho nervovou aktivitu na příkazy v počítači. Je teprve desátým člověkem na světě, který má implantován tento konkrétní typ rozhraní mozek-počítač neboli BCI.
ČTĚTE TAKÉ: Tajemství paprsku smrti odhaleno? Školák objasnil, jak mohla fungovat Archimédova bájná zbraň
K implantátu se dostal díky účasti v klinické studii a následnému testování zařízení od společnosti Synchron na lidech. Zákrok, který může značit revoluci ve zkvalitnění života lidí s ALS nebo ochrnutím, podstoupil v srpnu.
„Je to příležitost, aby kus technologie pomohl někomu, kdo si jinak nebude schopen sám pomoci,“ sdělil pro CNN Mark. Vzrušení kolem potenciálu technologie BCI v uplynulém roce vzrostlo, částečně díky významné podpoře miliardáře Elona Muska prostřednictvím jeho společnosti Neuralink, a také díky nedávnému zveřejnění několika slibných studií od dalších „hráčů“ v této rostoucí oblasti.
Tato technologie však nemá prostor v komercializaci, vše je provázeno regulačními překážkami a obavami o etiku a soukromí. A samotná vznikající technologie se potýká s řadou omezení. Jinými slovy, tyto postupy se v nejbližší době do ordinace vašeho lékaře nedostanou.
Přesto Mark říká, že příležitost být v čele testování této technologie, která by mohla pomoci ostatním, pro něj byla důležitá. Mark přiznal, že s vědomím toho, že na ALS neexistuje žádný lék, mu přihlášení do studie zprvu připadalo jako „nerozumné“. „Říkal jsem si, že mám dvě možnosti: buď se budu utápět v sebelítosti, nebo se zvednu a udělám, co budu moci, abych pomohl,“ vzpomínal Mark.
Když dochází k vytvoření „slovníku mysli“
Nic na uvolněném Markovi nenaznačuje, že by měl BCI. Říká, že si toho ani nevšímá. „Nemám pocit, že je v mozku něco navíc,“ líčil v rozhovoru s hlavním lékařským korespondentem CNN, Sanjayem Guptou. Mark má pouze dvě malé jizvy, jednu na pravé straně hrudníku a jednu na krku.
Mozkový implantát společnosti Synchron se nazývá Stentrode. Skládá se ze stentu s elektrodovými senzory, které dokáží detekovat elektrickou aktivitu mozku. Společnost si nechala zařízení patentovat a jako první získala od amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) povolení k zahájení zkoušek trvale implantovatelných BCI na lidech.
MOHLI JSTE PŘEHLÉDNOUT: Znovu ucítí doteky a rozeznají teploty. Vědci mají zařízení, které dává protézám cit
Stejně jako běžný stent nevyžaduje jeho zavedení otevřenou operaci mozku, místo toho je schopen „cestovat“ přirozenou sítí žil v těle. Vstupním bodem byla Markova krční žíla. Chirurg mu zařízení provlékl cévami až do horní části mozku, kde je umístěno v sagitální dutině, jedné z hlavních mozkových žil v motorické kůře – části mozku zodpovědné za pohyb.
Ať už jde o potřesení rukou nebo krok: každá činnost, kterou člověk dělá, je spojena se specifickým elektrickým podpisem jeho mozkových vln. Přístroj Stentrode se naučí tyto elektrické vzorce rozpoznávat a vytvoří si personalizovaný slovník pohybu.
Pro různé pohyby může existovat elektrická signatura, která se však u každého člověka mírně liší, takže zařízení je vysoce přizpůsobivé. Když Mark myslí na určitý pohyb, například kliknutí někam na obrazovku počítače, Stentrode přečte tento mozkový signál a rozpozná zamýšlený pohyb. Tato zpráva pak putuje velmi tenkým kabelem do vnitřního vysílače, podobného kardiostimulátoru, který mu byl chirurgicky implantován do hrudníku.
Z Markova mozku do vysílače putuje tolik dat, že je nutné je propojit s počítačem. Tento externí vysílač je umístěn přímo nad vnitřním vysílačem a téměř okamžitě přenáší signál z Markova mozku do počítače. V současné době musí být Mark připojen k počítači, aby mohl zařízení používat. Cílem však je, aby zařízení příští generace fungovala na bezdrátovém procesu. Pacient by tak potřeboval pouze Stentrode a vysílač uvnitř hrudníku.
Nemoc si vybírá i emocionální daň
Markovi bylo 63, když mu lékaři diagnostikovali ALS – nemoc, u níž se doba přežití odhaduje na tři až pět let od projevu příznaků. „Byla to těžká pilulka. Stále se považuji za mladého člověka,“ přiznal.
ČTĚTE TAKÉ: Nevím, co se mnou je, řekl Noah a ubodal policistu. Vrahova matka viní „nemoc fotbalistů“
Měl práci, kterou miloval, a chystal se brzy odejít do důchodu. Má také rodinu, včetně dvou dcer a jedné vnučky. Navzdory diagnóze a slabosti v ruce Mark pokračoval ve své práci ve velkoobchodě s květinami. Zvedání kbelíků s vodou a beden s květinami se však brzy stalo příliš obtížným. Následně bylo náročné i řídit auto. V prosinci 2022 přestal řídit úplně.
ALS si vybrala i emocionální daň, když Mark začal ztrácet nezávislost. „Třináct let jsem žil sám, takže jsem byl zvyklý dělat všechno na vlastní pěst,“ podotkl. Nakonec se přestěhoval ke svému bratrovi s rodinou. Dnes má silný hlas a stále může chodit, kvůli ztrátě síly v rukou však musí k jídlu používat krmítko ovládané nohou.
Mark kvůli ALS ztrácí vládu nad svým tělem. Už dnes musí využívat krmítko, které ovládá nohou. Zdroj: CNN
Mark je stále schopen provádět některé velmi omezené pohyby rukama, ztratil však většinu obratnosti v prstech – to znamená, že nemůže vzít do ruky tužku nebo rolovat na telefonu. Doufá, že mu BCI pomůže s úkoly, jako je přístup k telefonu.
Zařízení mu bylo implantováno v srpnu, první pozitivní výsledky však na sebe nechaly chvíli čekat. Právě to Marka frustrovalo. Trvalo zhruba dva měsíce, než se zotavil a opadl otok, kdy mohl tým zařízení vůbec zapnout. Vzpomíná si však, že poprvé skutečně fungovalo.
„Zkoušeli jsme to, moc to nefungovalo, a pak to konečně zabralo,“ sdělil Mark. Poslední tři měsíce pracoval s Marií Nardozziovou, ergoterapeutkou ze společnosti Synchron. Tím, jak Mark zvládá jednotlivé úkoly, si vytváří onen slovník pohybů, který přístroj používá ke čtení jeho mozkových vln a jejich převodu na akce v počítači.
Mark zatím zvládl ovládnout program, který mu umožňuje v případě potřeby odeslat zdravotní hlášení nebo zprávu o bolesti. Jeho nejbližšími cíli je umět ovládat Alexu, zapnout si streamovací platformy a také se naučit psát textové zprávy. „Zasílání textových zpráv je dnes opravdu zásadním prvkem komunikace s rodinou a přáteli,“ podotkl vývojář programu Stentrode Tom Oxley, generální ředitel společnosti Synchron. „Je to to, co lidé většinou chtějí získat zpět,“ dodal.
Oxley podotkl, že někteří pacienti se stentrodami již byli schopni psát pět až deset slov za minutu, což je pozoruhodný úspěch – většina lidí dokáže napsat pět až dvacet slov za minutu. Mark přístroj také použil k hraní videohry podobné stolnímu tenisu „Pong“.
Pocit při používání přístroje popisuje jako stahování a následné uvolňování mozkových vln. Každý pohyb, který chce na počítači provést, má soustředěnou, záměrnou myšlenku. Proces trénování přístroje podle Marka vyžaduje trpělivost, ale je nadšený, že se spolu s ním učí i jeho lékaři a tým Synchronu. „Někdy to nefunguje tak, jak bychom chtěli. Součástí zapojení do studie je, že jsme tu proto, abychom se učili. Jsme tu proto, abychom technologii dále rozvíjeli,“ dodal Mark.
Naděje, která nekončí
Stále je spousta věcí, které Mark může dělat sám. Může chodit, mluvit a zachovává si pohyblivost končetin. Za několik let od stanovení diagnózy ALS již však zaznamenal úbytek obratnosti. BCI dává Markovi naději, že může v budoucnu pomoci druhým a dává mu šanci nyní žít plnohodnotný život.
MOHLI JSTE PŘEHLÉDNOUT: Když k diagnóze stačí chytrý telefon. Ušní infekci u dětí odhaluje AI pomocí nové aplikace
Doufá, že časem mu implantát pomůže mít snadnější přístup k audioknihám a pomůže mu s dalšími každodenními úkoly, dokonce i s ovládáním jeho robotického krmítka, které v současné době ovládá nohou. Chce věřit, že jeho zapojení do studie poskytne naději i ostatním. To byl podle něj hlavní důvod k jeho účasti. „Je to příležitost, jak možná pomoci sám sobě. Ale co je podle mě důležitější, pomoci dalším lidem,“ uzavřel.
