Tiến sĩ Grégoire Courtine và các đồng nghiệp từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Lausanne đã phát triển và cấy ghép một “giao diện não-cột sống” tạo ra một liên kết thần kinh trực tiếp giữa não và tủy sống.
Các thiết bị cấy ghép trong não theo dõi các ý định chuyển động, được truyền không dây đến một bộ phận xử lý được đeo bên ngoài, giống như một chiếc ba lô. Ý định được chuyển thành mệnh lệnh mà bộ xử lý gửi lại thông qua bộ cấy thứ hai để kích thích cơ bắp.
Các kết quả nghiên cứu, được công bố hôm thứ Tư trên tạp chí Nature, phác thảo những kết quả thành công cho một người tham gia nghiên cứu đến từ Hà Lan.
Gert-Jan Oskam, 40 tuổi, bị liệt nửa người sau một tai nạn xe máy ở Trung Quốc hơn một thập kỷ trước. Đôi chân, cũng như cánh tay, thân người của Oskam trở nên bất động.
“Mong muốn của tôi là đi lại được và tôi tin rằng điều đó là có thể", Oskam nói trong cuộc họp báo vào đầu tuần này. “Tôi đã thử nhiều thứ trước đây, và bây giờ tôi phải học cách đi lại bình thường, như một lẽ tự nhiên, bởi vì đây là cách hệ thống hoạt động".
Oskam cho biết anh có thể đi bộ ít nhất 100 m và đứng mà không cần dùng tay trong vài phút. Anh nói rằng thiết bị mới rất hữu ích trong cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như có thể lấy một số đồ vật mà không cần nhờ người khác.
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các xung điện được nhắm mục tiêu có thể kích thích các khu vực cần thiết của chân để đi lại.
Nhưng theo các nhà nghiên cứu, công nghệ mới này cho phép chuyển động mượt mà hơn và thích ứng tốt hơn với địa hình thay đổi vì nó kết nối lại hai vùng của hệ thống thần kinh trung ương đã bị gián đoạn do chấn thương tủy sống.
Oskam đã được cấy ghép các thiết bị kích thích trước đó, nhưng anh phải thực hiện một chuyển động để kích hoạt kích thích.
“Bây giờ, tôi có thể làm những gì mình muốn, và khi tôi quyết định thực hiện một bước đi, quá trình kích thích sẽ bắt đầu", Oskam nói.
Tiến sĩ Grégoire Courtine cho biết quá trình kích thích này khác biệt bởi Oskam có “toàn quyền kiểm soát thông số kích thích, nghĩa là anh ta có thể dừng lại, anh ta có thể đi bộ, anh ta có thể leo lên cầu thang".
Sau khi phẫu thuật cấy ghép các thiết bị, các kênh liên lạc thần kinh được thiết lập nhanh chóng. Oskam đã có thể bước đi trong vòng một ngày đào tạo.
Kết nối vẫn đáng tin cậy trong hơn một năm, kể cả thời gian Oskam ở nhà. Đi bộ độc lập với sự trợ giúp của máy móc cũng giúp anh lấy lại đủ sức để bước một số bước ngay cả khi máy đã tắt.
Oskam là người đầu tiên tham gia thử nghiệm, nhưng các nhà nghiên cứu rất hy vọng về những khả năng trong tương lai. Nghiên cứu này xác nhận khả năng tái tạo liên kết thần kinh giữa não và tủy sống, và kết nối này diễn ra nhanh chóng.
Họ nói rằng việc mở rộng phạm vi của kết nối đó cũng có thể giúp ích cho những người bị liệt cánh tay và bàn tay hoặc những người bị đột quỵ. Nhưng đội ngũ phát triển muốn giảm kích thước của hệ thống để làm cho nó dễ mang theo hơn.
“Khái niệm về cầu nối kỹ thuật số giữa não và tủy sống mở ra một kỷ nguyên mới trong việc điều trị các khiếm khuyết vận động do rối loạn thần kinh”, theo tiến sĩ Courtine và các cộng sự.
