Η επιστήμη νικά την αναπηρία: Από το interface του Stephen Hawking στη Neuralink του Elon Musk

08:22 4/12/2023 - Πηγή: NewsIt

Ραγδαίες είναι οι επαναστατικές εξελίξεις της επιστήμης για όσους παλεύουν με την αναπηρία, ενώ πλέον στόχος είναι ένας άνθρωπος με αναπηρία να καταφέρει να εκτελέσει μόνος του βασικές λειτουργίες.

Με αφορμή την Παγκόσμια Ημέρα Ατόμων με Αναπηρία 2023, στις 3 Δεκεμβρίου, το iatropedia.gr συνομίλησε με τον Δαμιανό Σακά, Καθηγητή Νευροχειρουργικής ΕΚΠΑΟ για την αποκατάσταση της αναπηρίας μέσω της επιστήμης.

Συσκευές που μιμούνται αυτοματισμούς, πρωτοποριακά εγκεφαλικά εμφυτεύματα που μετατρέπουν τη σκέψη σε

γραπτό λόγο με τη χρήση Τεχνητής Νοημοσύνης, συσκευές που στηρίζονται στη διεπαφή εγκεφάλου υπολογιστή και αποκαθιστούν την επικοινωνία, εξωσκελετοί και χειρουργικές επεμβάσεις που αντιμετωπίζουν ακόμη και την τετραπληγία.

Πρόσφατα ο γιατρός παρουσίασε μια νέα επαναστατική επέμβαση που εφαρμόστηκε με επιτυχία για πρώτη φορά στην Ελλάδα, σε γυναίκα που είχε μείνει καθηλωμένη σε αναπηρικό καροτσάκι με τετραπληγία μετά από τροχαίο ατύχημα.

Η γυναίκα κατάφερε να περπατήσει ξανά, χάρη στην καινοτόμο μέθοδο της ηλεκτρικής διέγερσης νωτιαίου μυελού.

Διαβάστε τη συνέντευξη:

Αναπηρία και χειρουργική αποκατάσταση

ΕΡ: Κύριε Καθηγητά, με αφορμή την Παγκόσμια Ημέρα των Ατόμων με Αναπηρία, ήθελα να σας ρωτήσω που βρίσκεται σήμερα οι επιστήμη στον τομέα της αντιμετώπισης αυτών των σοβαρών προβλημάτων.

Δ.Σ: Οι επιστημονικές εξελίξεις είναι πολλές και θα μπορούσαν να ταξινομηθούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες:

α) τεχνολογικά βοηθήματα – μεσολαβητές (interfaces) που διευκολύνουν την καθημερινότητα όπως ένας ειδικά διαμορφωμένος υπολογιστής ή μία γεννήτρια φωνής (όπως στην περίπτωση του Stephen Hawking) ,

β) εξωτερικές συσκευές που προσαρμόζονται στο σώμα όπως το EXOSKELETON,

γ) εμφυτεύσιμες συσκευές με νευροχειρουργικές μεθόδους.

ΕΡ: Πρόσφατα παρουσιάσατε την περίπτωση μιας γυναίκας που κατάφερε να σταθεί ξανά στα πόδια της χάρη στη μέθοδο της ηλεκτρικής διέγερσης νωτιαίου μυελού. Η επιστήμη μπορεί σήμερα να προσφέρει βοήθεια σε όλες τις περιπτώσεις της αναπηρίας; Έχουν ελπίδες ακόμη και όσοι είναι εκ γενετής κινητικά ανάπηροι;

Δ.Σ: Για να το θέσουμε απλά, μπορούμε να διακρίνουμε δύο κατηγορίες ασθενών:

α) ασθενείς που έχουν διαγνωσθεί ότι έχουν υποστεί υφολική βλάβη νωτιαίου μυελού ή ασθενείς που έχουν εσφαλμένα θεωρηθεί ότι έχουν υποστεί πλήρη βλάβη νωτιαίου μυελού, ενώ στην πραγματικότητα η βλάβη τους είναι υφολική. Σε αυτούς τους ασθενείς – αφού προηγηθεί λεπτομερής έλεγχος από πολλούς ειδικούς – και επιλεγούν οι κατάλληλλοι ασθενείς θα μπορούσε να εφαρμοσθεί η μέθοδος – όπως εφαρμόσθηκε στην ασθενή μας.

Πιθανόν να μπορούσε να εφαρμοσθεί σε κάποιον εκ γενετής ανάπηρο εάν η βλάβη του κριθεί ότι δεν είναι ολική και καταστροφική.

β) ασθενείς που έχουν υποστεί πλήρη διατομή νωτιαίου μυελού. Σε αυτούς τους ασθενείς γίνεται προσπάθεια από ελάχιστες επιστημονικές ομάδες διεθνώς να βελτιωθεί η κατάσταση τους με ένα διπλό σύστημα που θα περιλαμβάνει αφ’ ενός ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που θα ανιχνεύει την επιθυμία ή την πρόθεση του ασθενούς να κάνει μία κίνηση (αυτό αποτελεί τον κύριο στόχο της εταιρείας NEURALINK του ELON MUSK) και αφ’ ετέρου ένα εμφύτευμα νωτιαίου μυελού (ανάλογο με αυτό που τοποθετήθηκε στην ασθενή μας) που θα λαμβάνει εντολές από το εγκεφαλικό εμφύτευμα για να τις μετατρέψει σε κινήσεις των μελών του ασθενούς.

ΕΡ: Εξηγήστε μας τη μέθοδο της ηλεκτρικής διέγερσης νωτιαίου μυελού, που εφαρμόσατε στην ασθενή σας.

Δ.Σ: Η ασθενής, γυναίκα 38 ετών, είχε ατύχημα πτώσης από ύψος δύο ορόφων. Υπέστη βαρύ τραυματισμό νωτιαίου μυελού, που προκάλεσε πλήρη κινητική παραπληγία και απώλεια αισθητικότητας, κάτω από το επίπεδο του ομφαλού. Η μετάδοση εντολών από τον εγκέφαλο προς τα κάτω άκρα ήταν δυσχερής και η ασθενής, επί τέσσερα έτη, αδυνατούσε να σταθεί όρθια και να βαδίσει, παρά το εντατικό πρόγραμμα φυσικοθεραπείας, το οποίο εφάρμοζε συστηματικά.

Όταν ήλθε στην Μονάδα μας, υποβλήθηκε σε ενδελεχή νευρο-φυσιολογική μελέτη, μαγνητικές τομογραφίες υψηλής ανάλυσης και μαγνητικό ερεθισμό εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού, και κρίθηκε ότι είχε σημαντικές προοπτικές βελτίωσης μετά από επέμβαση σύνδεσης νευροδιεγέρτη με τον νωτιαίο μυελό, και πρόγραμμα εντατικής φυσικοθεραπείας. Σε διάστημα έξι μηνών μετά την χειρουργική επέμβαση και την σύνδεση του νευροδιεγέρτη με τον νωτιαίο μυελό, η ασθενής είναι σε θέση να σταθεί όρθια και να περπατήσει αυτόνομα, μόνο με την βοήθεια ενός τροχήλατου Π.

Μέχρι πριν λίγα χρόνια, πιστεύαμε ότι όσοι ασθενείς έχουν υποστεί τραυματική διατομή νωτιαίου μυελού, θα έχουν οριστική ανικανότητα αυτόνομης βάδισης. Αυτή η επιστημονική θέση έχει πρόσφατα αλλάξει και σύμφωνα με μελέτες, σε μεγάλο ποσοστό των θεωρούμενων πλήρων διατομών του νωτιαίου μυελού (σύμφωνα με κάποιες μελέτες αυτό μπορεί να ανέρχεται και στο 50%) η διατομή δεν είναι πλήρης και πολλοί ασθενείς έχουν σημαντικές προοπτικές βελτίωσης.

Η επιτευχθείσα βελτίωση της κίνησης των κάτω άκρων με την μέθοδο της ηλεκτρικής διέγερσης αποδίδεται στους παρακάτω μηχανισμούς:

1) Αύξηση του βαθμού ανταπόκρισης (διεγερσιμότητας) του κέντρου της βάδισης, στις εντολές που αποστέλλονται από τον εγκέφαλο και είναι ανεπαρκείς ή εξασθενημένες, λόγω του τραύματος νωτιαίου μυελού. Το κέντρο βάδισης ευρίσκεται στην οσφυική περιοχή του νωτιαίου μυελού, και ρυθμίζει τις μυικές συνέργειες, που κάνουν εφικτή την βάδιση.

2) Ενεργοποίηση νευρικών ινών του νωτιαίου μυελού που δεν έχουν υποστεί καταστροφική βλάβη, έχουν γίνει λειτουργικά ανενεργείς (απραξικές), αλλά είναι επιστρατεύσιμες, με ηλεκτρική διέγερση, ώστε αυτές οι ίνες αθροιστικά με τις νευρικές ίνες που έχουν διασωθεί, να δώσουν στον ασθενή την ικανότητα να σηκώσει το βάρος του σώματος του (αντιβαρική ικανότητα).

3) Ενίσχυση της δημιουργίας γεφυρικών νευρικών συνδέσεων διαμέσου της περιοχής της βλάβης, ώστε να επιτρέπεται αυξημένη μετάδοση σημάτων από τον εγκέφαλο προς τα κάτω άκρα διαμέσου της περιοχής της βλάβης του νωτιαίου μυελού.

4) Αύξηση της διεγερσιμότητας των αισθητικο-κινητικών συνδέσεων. Η ένταση της κινητικής μας δράσεως ενισχύεται από αισθητικά ερεθίσματα που προκαλούνται κατά την κίνηση των μελών μας. Σε ασθενείς με τραύμα νωτιαίου μυελού αυτό δεν συμβαίνει διότι η κίνηση τους είναι περιορισμένη. Αυτό το ελλειμμα φυσικής αισθητικής διέγερσης των κινητικών ινών το υποκαθιστά η τεχνητή ηλεκτρική διέγερση.

Tα αποτελέσματα της ηλεκτρικής διέγερσης νωτιαίου μυελού, στην ασθενή μας είναι συμβατά με αυτά που περιγράφηκαν πρόσφατα σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά.

Με ηλεκτρική διέγερση – είναι εφικτή σε επιλεγμένους ασθενείς, η βελτίωση της διεγερσιμότητας των νωτιαίων αισθητικο-κινητικών δικτύων, η ευόδωση της μετάδοσης των εγκεφαλικών σημάτων και εντολών, η επιστράτευση επαρκούς αριθμού νευρο-μυικών μονάδων, η αναβάθμιση των αποτελεσμάτων της φυσικοθεραπείας, και η ενίσχυση της υπολειμματικής κινητικότητας, με τελικό αποτέλεσμα να υπερνικήσει ο ασθενής την βαρύτητα που κρατά το σώμα του καθηλωμένο, να σταθεί όρθιος και να αποκτήσει αυτόνομη κίνηση.

ΕΡ: Πριν από 10 ή 20 χρόνια θα μιλούσαμε για «θαύμα». Είναι πλέον εύκολα αντιμετωπίσιμες αυτές οι περιπτώσεις με τα “όπλα” που διαθέτετε;

Δ.Σ: Η σύγχρονη ιατρική και ειδικότερα η νευροχειρουργική είναι εξοικειωμένη και αποτελεσματική στην βελτίωση της ποιότητας ζωής πολλών ανθρώπων που πάσχουν από διάφορες μορφές αναπηρίας.

Τα τελευταία 20-25 χρόνια έχει αθροισθεί μεγάλη εμπειρία στις παθήσεις που προκαλούν αναπηρία και μπορεί να βελτιωθούν σημαντικά με νευροχειρουργική επέμβαση.

Οι κυριότερες παθήσεις είναι οι εξής:

α) σπαστικότητα, η οποία μπορεί να βελτιωθεί πολύ σημαντικά με επέμβαση τοποθέτησης συσκευής χορήγησης σπασμολυτικού φαρμάκου ή με νευρο-ορθοπεδικές επεμβάσεις.

β) διαταραχές κινητικότητας όπως η δυστονία, νόσος Πάρκινσον, χορειοαθέτωση, που σε κατάλληλα επειλεγμένους ασθενείς μπορεί να βελτιωθούν με επέμβαση τοποθέτησης ηλεκτροδίων βαθείας εγκεφαλικής διέγερσης σε κομβικά σημεία του εγκεφάλου.

γ) διατομές περιφερικών νεύρων των οποίων οι κινητικές συνέπειες μπορεί να βελτιωθούν με αναστομώσεις νεύρων.

Εκείνο που αποτελεί πρόσφατη εξέλιξη των τελευταίων ετών είναι η προσπάθεια βελτίωσης της καταστάσεως (κινητικότητας) ασθενών που έχουν υποστεί σοβαρή βλάβη νωτιαίου μυελού, με τοποθέτηση ηλεκτρικού διεγέρτη νωτιαίου μυελού όπως αυτού που τοποθετήσαμε στην ασθενή.

ΕΡ: Τι έρχεται από το μέλλον; Η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να μας εκπλήξει; Τι να περιμένουμε;

Δ.Σ: Οι λειτουργίες μας που χαρακτηρίζονται από πολύπλοκους αυτοματισμούς θα μπορούσαν σε μεγάλο βαθμό να υποκατασταθούν από συσκευές που μιμούνται αυτούς τους αυτοματισμούς, ώστε με την βοήθεια εμφυτευμένων ή εξωτερικά προσαρμοσμένων στο σώμα συσκευών (όπως το EXOSKELETON) να μπορεί ένας ανάπηρος να επιτελέσει αυτόνομα – χωρίς βοήθεια άλλου προσώπου – βασικές λειτουργίες.

Στον άνθρωπο όμως, όπως και σε άλλες λιγότερο εξελιγμένες μορφές ζωής, οι βασικοί αυτοματισμοί υπόκεινται σε συνεχή πολυεπίπεδο, έλεγχο από πολλούς άλλους τροποποιητικούς αυτοματισμούς. Στην εποχή μας ακόμη δεν μπορούμε να αναπαράγουμε αυτά τα πολύπλοκα και πολυεπίπεδα συστήματα που τροποποιούν τους βασικούς αυτοματισμούς, ανάλογα με τις προκλήσεις του περιβάλλοντος ή τις απαιτήσεις του ίδιου του σώματος μας.

Θα ήταν συνεπώς ορθότερο να αποκαλούμε τις συσκευές που σήμερα μπορούμε να κατασκευάσουμε ως νευρομιμητικές αντί να τις αποκαλούμε ως τεχνητά νοήμονες.

Της Γιάννας Σουλάκη / Πηγή: iatropedia.gr

To άρθρο Η επιστήμη νικά την αναπηρία: Από το interface του Stephen Hawking στη Neuralink του Elon Musk δημοσιεύτηκε στο NewsIT .