Implant cerebral decodează mișcările degetelor la un pacient paralizat, permițându-i să joace jocuri video

Un studiu publicat în Nature Medicine prezintă un progres semnificativ în domeniul interfețelor creier-computer. Cercetătorii au dezvoltat un implant cerebral capabil să decodeze continuu mișcările degetelor în cazul persoanelor cu paralizie, permițându-le acestora să participe la activități precum jocurile video.

Contextul studiului

Paralizia severă este asociată cu multiple dizabilități care afectează starea fizică și mentală a individului. În Statele Unite, peste cinci milioane de persoane trăiesc cu această condiție. Conform unui sondaj recent, 79% dintre persoanele paralizate din cauza leziunilor măduvei spinării au nevoi neacoperite legate de suport social, activități recreative și sportive.

Pentru persoanele cu dizabilități motorii ușoare sau moderate, jocurile video oferă un mijloc de conectare socială și o modalitate competitivă de a se relaxa. Cu toate acestea, cei cu dizabilități severe se confruntă cu dificultăți majore în utilizarea tehnologiilor asistive, fiind adesea limitați la niveluri ușoare de dificultate sau excluși din jocurile multiplayer.

Interfețele creier-computer câștigă tot mai mult teren ca soluții pentru restabilirea funcțiilor motorii, oferind oportunități noi persoanelor cu paralizie de a interacționa cu mediile digitale, inclusiv prin jocuri video. În timp ce majoritatea studiilor anterioare s-au concentrat pe controlul mișcărilor brațelor robotice, acest nou sistem se axează pe controlul individual al degetelor, oferind posibilitatea de a realiza activități fine, precum tastarea sau manipularea unui controler de joc.

Rezultatele studiului

Cercetătorii au dezvoltat o interfață creier-computer capabilă să decodeze mișcările a trei grupuri independente de degete și să controleze mișcările degetului mare în două dimensiuni, oferind patru grade de libertate.

Implantul a fost plasat în girusul precentral stâng al unui pacient cu tetraplegie, regiune cerebrală responsabilă pentru mișcările mâinii. Activitatea neuronală a fost înregistrată în timp ce pacientul observa pe ecran mișcările unei mâini virtuale. Datele obținute au fost analizate cu algoritmi de învățare automată pentru a identifica semnalele specifice asociate mișcărilor degetelor.

Sistemul a permis pacientului să controleze mișcările degetelor unei mâini virtuale și să piloteze un quadcopter într-un joc video, navigând prin multiple obstacole. Performanțele au fost remarcabile, cu o rată de succes semnificativ mai mare comparativ cu alte sisteme similare dezvoltate anterior.

Semnificația studiului

Această cercetare validează o interfață creier-computer de înaltă performanță care poate răspunde multor nevoi neacoperite ale persoanelor cu paralizie. Comparativ cu studiile anterioare, care utilizau control bidimensional pentru cursor, noul sistem a demonstrat un progres semnificativ: navigarea prin 18 inele în mai puțin de 3 minute, o performanță de șase ori mai mare decât metodele anterioare.

Mai mult, sistemul permite zboruri spontane prin inele generate aleatoriu, demonstrând capacitatea de a controla fin mișcările digitale în aplicații complexe.

Concluzie

Noul sistem deschide calea pentru utilizarea controlului fin al degetelor în interfețe creier-computer, cu aplicații largi în jocuri video, tastare sau utilizarea instrumentelor muzicale. Acest progres are potențialul de a transforma calitatea vieții pentru milioane de persoane cu paralizie, oferindu-le noi oportunități pentru incluziune socială, recreere și independență funcțională.