Hjärnimplantat kan hjälpa till med ALS-förlamning

En undersökningsenhet som kallas ett hjärn-dator-gränssnitt har befunnits säkert i en liten studie av personer med förlamning av ALS, och har gjort det möjligt för deltagarna att använda en dator för att kommunicera med text och göra dagliga uppgifter som onlineshopping och banktjänster, enligt en preliminär studie släppt idag, 29 mars 2022, som kommer att presenteras vid American Academy of Neurologys 74:e årsmöte som hålls personligen i Seattle, 2 till 7 april 2022 och praktiskt taget 24 till 26 april 2022.

ALS är en progressiv neurodegenerativ sjukdom som påverkar nervceller i hjärnan och ryggmärgen. Personer med ALS förlorar förmågan att initiera och kontrollera muskelrörelser, vilket ofta leder till total förlamning.

"Människor med ALS förlorar så småningom sin förmåga att röra sina lemmar, vilket gör att de inte kan hantera enheter som en telefon eller dator", säger studieförfattaren Bruce Campbell, MD, MS, vid University of Melbourne i Australien och medlem av American Academy av neurologi. "Vår forskning är spännande för medan andra enheter kräver operation som involverar öppning av skallen, är denna hjärna-datorgränssnittsenhet mycket mindre invasiv. Den tar emot elektriska signaler från hjärnan, vilket gör att människor kan styra en dator genom att tänka."

För studien genomgick fyra personer med ALS en procedur för att få enheten implanterad i hjärnan. Hjärnan-datorgränssnittet matas genom en av två halsvener i halsen till ett stort blodkärl i hjärnan. Enheten, som består av ett nätliknande material med 16 sensorer fästa, expanderar för att fodra kärlväggen. Den enheten är kopplad till en elektronisk enhet i bröstet som sedan vidarebefordrar hjärnsignalerna från den motoriska cortex, den del av hjärnan som genererar signaler för rörelse, till kommandon för en bärbar dator.

Forskare övervakade deltagarna i ett år och fann att enheten var säker. Det fanns inga allvarliga biverkningar som ledde till funktionshinder eller dödsfall. Enheten stannade också på plats för alla fyra personerna och blodkärlet som enheten implanterades i förblev öppet.

Forskare undersökte också om deltagarna kunde använda hjärn-datorgränssnittet för att utföra rutinmässiga digitala uppgifter. Alla deltagare lärde sig hur man använder enheten med eyetracking för att använda en dator. Eye-tracking-teknik hjälper en dator att avgöra vad en person tittar på. 

Forskare rapporterar också att en avkodare som utvecklades under studien gjorde det möjligt för en studiedeltagare att kontrollera en dator självständigt utan en eyetracker. Maskininlärningsavkodaren programmerades enligt följande: när en tränare bad deltagarna att försöka vissa rörelser, som att knacka på foten eller sträcka ut knäet, analyserade avkodaren nervcellssignaler från dessa rörelseförsök. Dekodern kunde översätta rörelsesignaler till datornavigering.

"Vår forskning är fortfarande ny, men den har ett stort löfte för personer med förlamning som vill behålla en nivå av självständighet," sa Campbell. "Vi fortsätter denna forskning i Australien såväl som i USA i större grupper av människor."