Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Bir tanesi dünyada omuriliği tam kesildiği halde özgürce yürüyebilen ilk kişi olurken, felçli bir hasta da teknolojinin yardımıyla baba olabildi.Araştırmacılar, omuriliğin gövde ve bacak kaslarını harekete geçiren bölgesini uyararak çalışan cihaz o kadar etkiliydi ki, etkinleştirildikten sadece bir gün sonra hastaların hepsi ayakta durabiliyor ve yürüyebiliyordu. 

Sistem bir kişinin karnına yerleştirilen bir kalp pili aracılığıyla nöronları yeniden etkinleştiren yapay zekâ (AI) yazılımı tarafından kontrol edilir. 29 yaşındaki İtalyan doğumlu Michel Roccati, bir motosiklet kazasının ardından dört yıldan fazla bir süre tekerlekli sandalyeye mahkûm olmuştu ve implantı test eden üç adamdan biriydi. Omuriliği tamamen kopmuştu ve bacaklarında hiç his yok. Şimdiye kadar, bu kadar yaralı biri hiç böyle yürüyemedi. 

Araştırmacılar, cihazlarının omurilik yaralanması için bir tedavi olmadığını ve teknolojinin hala günlük yaşamda kullanılamayacak kadar karmaşık olduğunu belirtmek istiyor 

Ama yine de şimdiye kadarki gelişmeyi 'şaşırtıcı' olarak selamladılar. Lozan'daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden proje lideri Profesör Gregoire Courtine şunları söyledi; “Yeni, yumuşak implante edilmiş elektrot tellerimiz omurların altına, doğrudan omuriliğe yerleştirilmek üzere tasarlanmıştır.Spesifik kas gruplarını düzenleyen nöronları modüle edebilirler.Bu implantları kontrol ederek, örneğin hastanın ayakta durması, yürümesi, yüzmesi veya bisiklete binmesi için beynin doğal olarak yaptığı gibi omuriliği harekete geçirebiliriz."

Lead'ler hastanın vücuduna implante edildikten ve midesine bir kalp pili yerleştirildikten sonra, cihaz iki küçük uzaktan kumanda ile etkinleştirilir.Bunlar hastanın yürüteç üzerine yerleştirilir ve kablosuz olarak bir tablete bağlanır, bu da sinyalleri karınlarındaki kalp piline iletir. Hasta yürütecin sağ tarafındaki düğmeye bastığında sol ayağı yerden yükselir ve birkaç santim öne düşer.Sol taraftaki butona basıldığında sağ ayak için de aynısı olur ve hastanın yürümesi sağlanır. 29 yaşındaki İtalya doğumlu Michel Roccati, bir motosiklet kazasında bacaklarını kaybettikten sonra dört yıldan fazla bir süredir tekerlekli sandalyeye mahkûm edilmişti. 

Michel Roccati;”İlk birkaç adım inanılmazdı , bir rüya gerçek oldu.Son birkaç ayda oldukça yoğun bir eğitimden geçtim ve kendime bir dizi hedef belirledim. Örneğin, artık merdiven inip çıkabiliyorum ve bu bahara kadar bir kilometre (0,62 mil) yürüyebileceğimi umuyorum.”dedi.

Prof Courtine, rehabilitasyonun hızını ve kapsamını 'şaşırtıcı' olarak nitelendirdi ve şunları ekledi: “Her üç hasta da implantları etkinleştirildikten sadece bir gün sonra ayakta durabildi, yürüyebildi, pedal çevirebildi, yüzebildi ve gövde hareketlerini kontrol edebildi.'”

Roccati'nin yanı sıra diğer iki hasta çalışmaya katıldı, ancak her ikisi de anonim kalmak istedi.33 yaşındaki İsviçre doğumlu David Mzee, araştırmayla bağlantılı önceki bir çalışmada yer aldı.2010 yılında bir jimnastik kazasında felç oldu ve bir daha asla yürüyemeyeceğini söyledi. Şimdi çeyrek milden fazla yürüyebilir. Uluslararası araştırma ekibi, hareketlerle ilişkili tüm sinirleri hedef alan bir 'elektrot kürek' tasarladı. Kişiselleştirilmiş bir hesaplama çerçevesi, 29 ila 41 yaş arasındaki tüm erkekler için her alıcı için elektrot küreğinin hassas bir şekilde konumlandırılmasına izin verdi.Bu, motor aktiviteleri geri kazanmaya yardımcı olmak ve beynin doğal olarak yaptığı gibi omuriliği harekete geçirmek için bilgisayar algoritmalarını kullanır.

Araştırmacılar, tekerlekli sandalye kullanıcılarının ayakta durmalarına, yürümelerine ve hatta yüzme, bisiklete binme ve kano gibi eğlence aktivitelerini gerçekleştirmelerine olanak tanıyor.Lozan Üniversite Hastanesi'nde bir nörobilimci olan ortak proje lideri Prof Jocelyne Bloch şunları söyledi; “Buradaki atılımımız elektrotlarla daha uzun, daha geniş implante edilmiş elektrotlar.Omurilik sinir köklerine tam olarak karşılık gelecek şekilde üzenlenirler. Bu bize belirli kasları düzenleyen nöronlar üzerinde kesin kontrol sağlıyor.”

Sonuç olarak, belirli bir aktivite için motor dizilerinin kontrolünde daha fazla seçicilik ve doğruluk sağlar.Hastaların her hareket türü için özel stimülasyon programlarıyla rahat edebilmeleri için kapsamlı eğitim gereklidir. 

Prof Courtine, “Hastalar tablet üzerinde istedikleri aktiviteyi seçebilir ve ilgili protokoller karın bölgesindeki kalp piline iletilir.” dedi.

Tek bir günde elde edilebilecek ilerlemenin 'şaşırtıcı' olduğunu ve birkaç ay sonra elde edilen kazanımların daha da etkileyici olduğunu söyledi.Kapsamlı bir eğitimden sonra erkekler kas kütlesini yeniden kazanabildiler, bağımsız hareket edebildiler ve bir barda içki içmek gibi sosyal aktivitelere katılabildiler. 

Makale:nature.com