लकवाग्रस्त लोग विचार की शक्ति से अंगों को नियंत्रित कर सकते हैं

लकवाग्रस्त लोगों के पास अब विचार की शक्ति को नियंत्रित करके अंग आंदोलन को बहाल करने का मौका है। केस वेस्टर्न रिजर्व यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं के एक समूह ने रिकॉर्डिंग गतिविधि और मस्तिष्क की मांसपेशियों की उत्तेजना के लिए पहला प्रत्यारोपण प्रणाली विकसित की है, जो पक्षाघात के रोगियों में हाथों और हाथों की गति को बहाल करती है।

प्रणाली में खोपड़ी और कार्यात्मक विद्युत उत्तेजना ( FES ) में एम्बेडेड रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड के साथ एक न्यूरो-कंप्यूटर इंटरफ़ेस शामिल है। प्रौद्योगिकी का परीक्षण करने वाला पहला व्यक्ति क्लीवलैंड का 56 वर्षीय निवासी बिल कोचेवर था, जो एक दुर्घटना के परिणामस्वरूप अपने कंधों से नीचे लकवाग्रस्त था। उसकी मदद से, उसने हथियारों और हाथों की गति को बहाल किया।


“हमारा अध्ययन एक प्रारंभिक चरण में है, लेकिन हमारा मानना ​​है कि यह न्यूरो प्रोस्थेसिस पक्षाघात वाले लोगों को रोजमर्रा की गतिविधियों के लिए हाथ समारोह को बहाल करने की क्षमता प्रदान कर सकता है। अब यह तकनीक एक लकवाग्रस्त व्यक्ति को किसी वस्तु तक पहुंचने और उसे लेने की अनुमति देती है, अर्थात वह खा-पी सकता है। आगे के विकास के साथ, प्रौद्योगिकी अधिक सटीक नियंत्रण दे सकती है, कार्यों की संभावित सीमा का विस्तार कर सकती है, ”अध्ययन के प्रमुख लेखक, बोलू अजिबे ने कहा।

कोचेवर प्रयोग ब्रेनगेट नैदानिक ​​परीक्षण कार्यक्रम का एक हिस्सा है, जो पक्षाघात वाले लोगों में न्यूरो-कंप्यूटर इंटरफ़ेस सिस्टम की सुरक्षा और प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने वाले शैक्षणिक और चिकित्सा संस्थानों के एक संघ द्वारा आयोजित किया जाता है। अन्य ब्रेनगेट शोध से पता चला है कि लोग कर्सर को कंप्यूटर स्क्रीन पर या रोबोट बांह के साथ नियंत्रित कर सकते हैं।

केस वेस्टर्न रिजर्व यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोसर्जरी के सहायक प्रोफेसर जोनाथन मिलर ने सर्जनों की एक टीम का नेतृत्व किया, जिन्होंने मस्तिष्क की सतह पर इलेक्ट्रोड के दो 96-चैनल सरणियों को प्रत्यारोपित किया। तब उन्होंने FES सिस्टम के 36 इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित किए, जो ऊपरी और निचली बाहों में मांसपेशियों को पुनर्जीवित करते हैं।

कोचेवर जब पूरे हाथ या हाथ की गति का प्रतिनिधित्व करता है, तो मस्तिष्क के संकेतों को रिकॉर्ड करता है। न्यूरो कंप्यूटर इंटरफ़ेस मस्तिष्क संकेतों से दर्ज की गई सूचनाओं को डिकोड करता है कि यह किस गति को बनाने का इरादा रखता है, और फिर इसे विद्युत उत्तेजना प्रणाली को नियंत्रित करने के लिए FES प्रणाली द्वारा विद्युत पल्स पैटर्न में परिवर्तित किया जाता है।



एफईएस इलेक्ट्रोड के माध्यम से भेजे गए दलहन मांसपेशियों को सक्रिय करते हैं जो कंधों, कोहनी और कलाई को नियंत्रित करते हैं। गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए, जो अन्यथा उसे हाथ बढ़ाने और बढ़ाने की अनुमति नहीं देता, कोचेवर अपने हाथों के लिए मोबाइल समर्थन का उपयोग करता है, जो उसके मस्तिष्क के नियंत्रण में भी है।

आरोपण करने से पहले, कोचेवर ने पहली बार कंप्यूटर स्क्रीन पर आभासी वास्तविकता में अपने हाथों को स्थानांतरित करने के लिए अपने मस्तिष्क के संकेतों का उपयोग करना सीखा। जैसे ही कोचेश्वर की अपनी आभासी शाखा को स्थानांतरित करने की क्षमता अगले चार महीनों में बेहतर हुई, शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया कि वह अपने हाथ और हाथ को नियंत्रित करने में सक्षम होंगे।

आठ साल की मांसपेशी शोष को पुनर्वास की आवश्यकता होती है। शोधकर्ताओं ने कोचेवर की बांह और हाथ की विद्युत उत्तेजना के लिए चक्रीय प्रक्रियाएं कीं। 45 हफ्तों के लिए, उनकी ताकत, गति की सीमा और धीरज में काफी सुधार हुआ है। जब उन्होंने अपना हाथ हिलाने की कोशिश की, तो वैज्ञानिकों ने उनकी मोटर क्षमताओं को विकसित करने के लिए उत्तेजना पैटर्न स्थापित किया।

अब रोगी अपने दाहिने हाथ के जोड़ में प्रत्येक विचार को व्यक्तिगत रूप से स्थानांतरित करने के लिए मजबूर कर सकता है। या, बस भोजन या पेय के बारे में सोचकर, वह मांसपेशियों को एक समन्वित आंदोलन में लाता है। यह पूछे जाने पर कि वह अपने हाथों की गति को कैसे नियंत्रित करता है, कोचेवर ने कहा: “मैं उसे बिना किसी विशेष प्रयास के ले जाता हूं। मैं सिर्फ इसके बारे में सोचता हूं और यह काम करता है। ”

शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि प्रयोगशाला के बाहर प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के लिए आवश्यक उपलब्धि वास्तविकता से बहुत दूर नहीं है। वर्तमान में, मस्तिष्क के लिए वायरलेस प्रत्यारोपण बनाने के लिए काम चल रहा है, और शोधकर्ता डिकोडिंग और उत्तेजना योजनाओं में सुधार कर रहे हैं ताकि आंदोलनों को अधिक सटीक रूप से निर्धारित किया जा सके। पूरी तरह से इम्प्लांटेबल एफईएस सिस्टम पहले से ही विकसित किए गए हैं और अलग-अलग नैदानिक ​​परीक्षणों में परीक्षण किए जा रहे हैं।

ब्रेनगेट अनुसंधान तकनीक मूल रूप से जॉन डोनॉग की प्रयोगशाला में ब्राउन विश्वविद्यालय में विकसित की गई थी, जो अब जिनेवा में Wyss बायो और न्यूरोइंजीनियरिंग सेंटर के संस्थापक हैं। यूटा सरणियों के रूप में पहचाने जाने वाले प्रत्यारोपण रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड, मूल रूप से यूटा विश्वविद्यालय में बायोइंजीनियरिंग के एमिरिटस प्रोफेसर रिचर्ड नॉर्मन द्वारा डिजाइन किए गए थे।

doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(17)30601-3