Source: Université de StanfordIl y a beaucoup de personnes paralysées dans le monde.
Aux États-Unis seulement, 5,1 millions de personnes sont paralysées à un degré ou à un autre. Dans certains cas, la paralysie est progressive.
La sclérose latérale amyotrophique est l'une des maladies qui conduit à une paralysie complète. Au fil du temps, une personne souffrant de cette maladie perd la capacité de contrôler même les nerfs faciaux et au stade final de la maladie - et les muscles des globes oculaires.
Ces patients ne peuvent pas communiquer avec les autres ou répondre à des facteurs externes. Ils sont fermés, bien que l'activité mentale ne soit généralement pas affectée. Auparavant, il n'était pas possible de communiquer avec ces personnes; elles étaient livrées à elles-mêmes. Mais avec le développement de la technologie, de nouvelles opportunités apparaissent en médecine. Par exemple, le développement de Niels Birbaumer, un employé du Wyss Center for Bio and Neuroengineering, a aidé à comprendre
ce que pensent les personnes qui manquent d'activité motrice.
Les médecins sous la direction de Birbaummer ont créé une interface neurale qui mesure en temps réel le niveau d'oxygène dans le sang et l'activité électrique du cerveau. Lors de la création de leur système, les scientifiques se sont fixé pour objectif d'apprendre à comprendre quand une personne paralysée dit (mentalement) "oui", et quand - "non". Un tel système, malheureusement, ne convient que pour le dialogue en mode «question-réponse», et les réponses, on le voit, sont monosyllabiques.
Les collègues Birmbauer de Stanford ont développé une technologie qui permet à ces patients de communiquer en
utilisant du texte imprimé . Les personnes qui tapent des lettres paralysées tapent sur le clavier virtuel, qui se trouve sur l'écran en face d'eux. Certes, la technologie nécessite une intervention invasive - l'implantation des plus petites électrodes dans le cerveau humain. Il y a environ une centaine de ces électrodes dans le système, et elles sont si fines que les médecins peuvent les implanter près des neurones des parties du cerveau qui sont responsables du contrôle du mouvement des mains.
Un système spécial perçoit les signaux de ces neurones, les traite à l'aide d'un algorithme et les transfère via un câble à un ordinateur avec un périphérique d'entrée. Pour taper, une personne avec une électrode doit imaginer comment il bouge sa main en appuyant sur le bouton virtuel avec la lettre qui lui est montrée à l'écran.
Avant d'utiliser le système, le patient a besoin d'une formation, mais la plupart des bénévoles gèrent le clavier virtuel presque immédiatement. Après la formation, les participants au projet sont invités à imprimer la phrase «Le renard brun rapide a sauté par-dessus le chien paresseux», qui contient toutes les lettres de l'alphabet anglais et les espaces. Des scientifiques de Stanford, dirigés par Krishna Shena et Jamie Hnedreson, travaillent actuellement avec trois bénévoles. Tous sont paralysés, bien qu'ils aient la capacité de contrôler les muscles des yeux, les muscles faciaux, ou même de conserver complètement la capacité de contrôler les expressions faciales et même de parler.
Un patient nommé Dennis Degrey a perdu la capacité de se déplacer en 2007. Il est allé jeter la poubelle, même s'il pleuvait dehors. Avant d'atteindre la poubelle à quelques mètres, il a glissé sur l'herbe et est tombé. À l'automne, Degray s'est gravement touché le menton, causant des dommages à la moelle épinière. Degrey ne peut pas contrôler un seul muscle en dessous du point où le crâne se connecte à la colonne vertébrale. Il peut parler, mais ne peut pas taper de texte ni contrôler un ordinateur.
La nouvelle technologie a aidé Dennis et deux autres bénévoles à communiquer à nouveau à l'aide d'un ordinateur. La vitesse de frappe dans ce cas était de 7,8, 6,3 et 2,7 mots par minute pour chacun des patients. Dennis est le leader de la troïka, son taux est de près de 8 mots par minute.
À titre de comparaison, la vitesse de frappe sur l'écran du smartphone par une personne ordinaire qui connaît les technologies modernes est de 12 à 30 mots par minute. Le retard de Dennis n'est pas si grand. Lui-même perçoit le nouveau système comme un jeu vidéo, qui fait plaisir et pour lequel vous n'avez pas à payer.
Une femme qui est également impliquée dans l'expérience a aidé les développeurs à trouver un bogue dans le système. Ce jour-là, elle a essayé de communiquer, comme d'habitude, mais cela n'a pas fonctionné - le curseur ne s'est pas déplacé vers la droite. Elle a également conservé la capacité de parler, elle a donc pu signaler le problème aux développeurs. Après trois jours de recherche d'un bug, ils l'ont toujours trouvé et ont réalisé que le patient avait raison.
Jusqu'à présent, le système créé par les scientifiques de Stanford est un essai. Il s'appuie sur les résultats d'une étude réalisée par la même équipe en 2015. Ensuite, les spécialistes ont réussi à créer un algorithme qui traite le signal du cerveau du singe (plus tard - l'humain) et dirige le curseur sur l'écran dans la direction où le propriétaire de l'électrode implantée voulait le déplacer.
Ce n'est qu'un prototype que les développeurs amélioreront. Après 10 ans, selon les participants au projet, les systèmes seront beaucoup plus parfaits: avec auto-étalonnage, sans fil et miniature. Il n'y aura pas de glandes sortant de la tête. Les personnes atteintes de paralysie partielle, ainsi que les patients qui sont totalement incapables de bouger, pourront travailler avec un tel système.