Μαϊμούδες κινούν με το μυαλό τα "χέρια" τους

 Οι επιστήμονες έμαθαν για πρώτη φορά σε μαϊμούδες στο εργαστήριο να ελέγχουν, μόνο με την εγκεφαλική δραστηριότητά τους, τις κινήσεις τω...

 Οι επιστήμονες έμαθαν για πρώτη φορά σε μαϊμούδες στο εργαστήριο να ελέγχουν, μόνο με την εγκεφαλική δραστηριότητά τους, τις κινήσεις των εικονικών αναπαραστάσεων και των δύο χεριών τους σε ένα ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Έως τώρα, κάτι τέτοιο είχε επιτευχθεί από ζώα και ανθρώπους μόνο για το ένα εικονικό χέρι.

Οι ερευνητές δημιούργησαν, με το κατάλληλο λογισμικό, μια ψηφιακή αναπαράσταση («αβατάρ») των πειραματόζωων στην οθόνη και οι μαϊμούδες εκπαιδεύτηκαν να κινούν και τα δύο «χέρια» τους στο εικονικό περιβάλλον απλώς «σκεπτόμενες» τις κινήσεις τους.

Αυτό επιτυγχάνεται με τη σύνδεση ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο, τα οποία αναγνωρίζουν την ηλεκτρική δραστηριότητα του νου και έτσι μεταφράζουν τη σκέψη - πρόθεση για κίνηση, σε εντολές κίνησης του εικονικού ή του προσθετικού - ρομποτικού χεριού.

Η ταυτόχρονη κίνηση δύο εικονικών χεριών είναι ένα ακόμα επίτευγμα στο πεδίο της ανάπτυξης διεπαφών μεταξύ βιολογικών όντων και μηχανών. Μεταξύ άλλων, η σχετική έρευνα, που σημειώνει μεγάλες προόδους τελευταία, αποσκοπεί στη δημιουργία νευροπροσθετικών συσκευών ή ολόκληρων εξωσκελετών, ελεγχόμενων από τον εγκέφαλο, για σοβαρά παράλυτους ασθενείς.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον -πρωτοπόρο αυτού του επιστημονικού πεδίου- βραζιλιανικής καταγωγής καθηγητή νευροβιολογίας Μιγκουέλ Νικολέλις της Ιατρικής Σχολής του πανεπιστημίου Ντιουκ των ΗΠΑ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο ιατρικό περιοδικό "Science Translational Medicine", σύμφωνα με το "Science" και το "New Scientist".

Εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο υποφέρουν από κινητικές και αισθητηριακές δυσκολίες εξαιτίας τραυμάτων του νωτιαίου μυελού της σπονδυλικής στήλης τους. Διάφορες επιστημονικές ομάδες, με τη βοήθεια της τεχνολογίας, αναπτύσσουν νέα «εργαλεία» για την μερική αποκατάσταση της κινητικότητάς των ασθενών. Μία από τις πλέον καινοτομικές μεθόδους είναι η ανάπτυξη διεπαφών εγκεφάλου - υπολογιστή.

Μέχρι στιγμής, η σχετική τεχνολογία έχει επιτρέψει τον έλεγχο με το νου μόνο ενός προσθετικού άκρου, αλλά σύντομα θα υπάρξουν περαιτέρω βελτιώσεις. Βασικός στόχος είναι να καταστεί εφικτός ο εγκεφαλικός έλεγχος και των δύο προσθετικών άκρων, κάτι στο οποίο θα βοηθήσουν τα νέα επιτυχή πειράματα με τις μαϊμούδες, οι οποίες κατάφεραν να κινήσουν και τα δύο εικονικά χέρια τους.

Οι ερευνητές έμαθαν στα πειραματόζωα αρχικά να κινούν τα χέρια του ψηφιακού «αβατάρ» τους στην οθόνη, μέσω ενός ειδικού τηλεχειριστηρίου. Όμως, στη συνέχεια, οι μαϊμούδες κατάφεραν να κάνουν το ίδιο μόνο με το «νου» τους, χωρίς να χρειάζεται να κάνουν τις αντίστοιχες κινήσεις των πραγματικών χεριών τους πάνω στο τηλεχειριστήριο. Αυτό κατέστη δυνατό με τη βοήθεια του κατάλληλου λογισμικού (αλγόριθμου) του υπολογιστή, που κατάφερε να συσχετίσει τη νευρωνική δραστηριότητα («σκέψη») στον εγκέφαλο του ζώου, με την εντολή κίνησης των χεριών στην οθόνη.

Μάλιστα, οι ερευνητές κατέγραψαν μια σημαντική «πλαστικότητα» (προσαρμοστική αλλαγή) στους νευρώνες του εγκεφάλου των μαϊμούδων. Αυτό, κατά τους ερευνητές, πιθανώς δείχνει ότι οι εγκέφαλοι των πειραματόζωων ενσωμάτωσαν τα εικονικά «χέρια» τους στη «νοητική» εικόνα των πραγματικών σωμάτων τους.

Ο Μιγκουέλ Νικολέλις θα αξιοποιήσει τα νέα ευρήματα στο διεθνές ερευνητικό πρόγραμμα "Walk Again" (Περπατήστε Ξανά), που στοχεύει στην ανάπτυξη μιας νευροπροσθετικής συσκευής ελεγχόμενης πλήρως από τον εγκέφαλο των παράλυτων ανθρώπων. Η συσκευή στην ουσία θα είναι ένας εξωσκελετός, ο οποίος σχεδιάζεται να παρουσιαστεί για πρώτη φορά στη Βραζιλία, την πατρίδα του Μ. Νικολέλις,κατά την τελετή έναρξης του Παγκοσμίου Κυπέλλου Ποδοσφαίρου του 2014.