“ממשק מוח מכונה” הוא תחום חם במדעי המוח בעשור האחרון. הרעיון שעומד מאחוריו הוא לחבר את המוח למחשב ולשלוט באמצעותו על דברים מחוץ לגוף, מאין גרסה מדעית לטלקנזיס. כך למשל חוקרים חיברו את המוח של בני אדם משותקים לאורך השנים לכל מיני זרועות רובוטיות, וכשהם התבקשו להרים את היד, האזור במוח שלהם שהיה אחראי על הרמת היד פעל, המחשב קרא את הפעילות הזו והרים במקביל את הזרוע הרובוטית. כך למעשה הצליחו המשותקים לשלוט “בכוח המחשבה” על יד מלאכותית ולבצע באמצעותה פעולות.
ככל שהשנים עברו, הרעיון הזה הלך והשתכלל, אך הוא עדיין נשאר בגדר פוטנציאל לא ממומש, אף מחקר לא הניב עדיין פיתוח שיכול להיות טיפול של ממש עבור משותקים שלא יכולים להזיז את הגפיים שלהם. אבל אולי עכשיו אפשר לומר שנעשה צעד גדול בדרך לשם, כי מחקר חדש שיצא לאחרונה הותיר לא מעט פיות פעורים. החוקרים שאלו את עצמם למה לחבר את המוח לכל מיני זרועות רובוטיות כשאפשר לחבר אותו לזרוע אמיתית, בשר ודם.
כשאנחנו רוצים להניע איבר מסוים, המידע על כך יוצא מהמוח, עובר דרך חוט השדרה, מגיע לשרירים ומכווץ אותם בתזמון הנכון כדי ליצור את התנועה. פגיעה בחוט השדרה מונעת מהמידע להגיע לשרירים ויוצרת שיתוק. אבל קבוצה של חוקרים משוויץ הבינה שאם הכביש שדרכו עובר המידע נהרס פתאום, אולי אפשר ליצור איזשהו מעקף שדרכו המידע יוכל לעבור ולהגיע לשרירים.
לניסוי התנדב גרט-ג’ן אוסקם, אדם בן 40 מהולנד שסובל משיתוק כתוצאה מפגיעה בחוט השדרה. החוקרים השתילו במוחו אלקטרודות שמודדות את פעילות המוח באזורים שאחראיים על הפעלת הרגל. בנוסף, הם השתילו מכשיר שמפעיל את העצבים שמעבירים מידע לרגליים. ביניהם עיצבו החוקרים מחשב שניתן לנשיאה על הגב כמו תיק. המחשב הזה מקבל את המידע מהמוח, וכשהוא מבין שאוסקם רוצה להניע את רגליו, הוא מעביר את המידע ישירות למכשיר שמפעיל את השרירים, וגורם להפעלתם ובכך אפשר לעקוף את האזור הפגוע בחוט השדרה, ולהניע את הרגליים רק באמצעות מחשבה על תנועה.
התוצאות מדהימות, אוסקם, שחשב שלא יוכל ללכת עוד לעולם, הצליח לעשות זאת! התנועה שלו אמנם לא חלקה כמו זו של אדם בריא, היא עדיין איטית מאוד והוא נעזר בקביים, אבל הוא מסוגל לבצע תנועות טבעיות שלא היה מסוגל לעשות מאז התאונה שגרמה לשיתוק. בנוסף, נראה שלניסוי יש אפקט משקם, אוסקם אמנם היה משותק אבל חוט השדרה שלו לא נהרס לחלוטין, ובעקבות הניסוי הוא הצליח לחזור ולשלוט במידת מה בתנועת הרגליים שלו גם כשהמכשיר היה כבוי, עד כדי יכולת לבצע ממש צעדים.
אחת הבעיות של ממשקי מוח מכונה לרוב היא כיול המכשיר. המחשב צריך ללמוד לקרוא את פעילות המוח ולהבין איזו פעילות בדיוק יוצרת איזו תנועה. התהליך הזה עשוי לקחת זמן ודורש אימון. אבל ההתפתחות העצומה בתחום הבינה המלאכותית הביאה לתוצאה מדהימה: המכשיר מכויל תוך דקות ספורות, מה שמקל מאוד את האפשרות להשתמש בו.
אבל השאלה הגדולה מאחורי הסיפור היא מה קורה לאורך זמן, והאם הפיתוח מסוגל להמשיך ולסייע לאוסקם ללכת גם לאחר חודשים ושנים אחרי הניתוח. ובכן, החוקרים עקבו אחרי אוסקם למשך יותר משנה, ולאורך כל תקופת המעקב המכשיר עבד מצוין ולא נצפתה ירידה ביכולות, כך שייתכן שמדובר בפתרון שיכול להיות יעיל גם לזמן ארוך.
על אף שהתוצאות של המחקר מדהימות, עדיין צריך לזכור שלא מדובר בחזרה מלאה להנעת הרגל בדיוק כמו אדם בריא. אוסקם לא יכול לרוץ או לקפוץ, לדוגמה. אבל עצם העובדה שאפשר ליצור מכשיר יחסית קומפקטי שמסוגל לאפשר לאדם משותק לחזור לשלוט ברגליו שלו היא התקדמות גדולה בדרך, אולי, לטיפול חדש שיעזור למשותקים רבים לחזור ללכת.
אני רוצה להודות לתומכי הפטריאון של הבלוג, ובראשם למתן רינג, עינבל רמות, שרה עטיה ושריתי סקויאר, התומכים המובילים. אם התוכן עניין אתכם, אני מזמין אתכם להפוך גם לתומכים, לעזור ל”סיור מוחות” לצמוח ולקבל מגוון רחב של הטבות כמו תכנים בלעדיים, יכולת להשפיע על הנושאים וצפייה בפוסטים לפני כולם. פרטים נוספים כאן
אוסקם קם מכסא הגלגלים והולך (Jimmy Ravier/EPFL)
תודה רבה רבה על המידע. אתה הרי יודע שבספרות ה-מד”ב זה מכבר האופציה הזו קיימת, או אופציה של חילוף בתוך הגוף של יחידות פגומות.
תרשה לי להתעסק בעניינים נמוכים של ביותר – קוראים להם הפרשות ופליטת זרע.
האם רק תנועת רגליו שותקה או שמא תפקודים נוספים שותקו? האם הניסוי מתייחס לכך? או שמא זה “לא נעים”?
יש הבדלים בין אדם לאדם, ובין שיתוק לשיתוק, ואכן משותקים רבים חווים פגיעה בתפקוד המיני, אך למרות זאת רבים מהם מסוגלים לקיים יחסי מין. זקפה בדרך כלל יכולה להתרחש באחד משני מצבים: כרפלקס לא רצוני (למשל כתוצאה ממגע), במקרה הזה אין מעורבות של המוח, אלא מדובר במנגנון מקומי שמתרחש בחוליות הנמוכות של חוט השדרה, אצל אוסקם, שהפגיעה אצלו הייתה בחוליות גבוהות יחסית (C5-C6, בצוואר), המנגנון הזה ככל הנראה לא נפגע. אבל זקפה פסיכוגנית, שמתרחשת כתוצאה ממחשבות מיניות וכו’, מערבת מידע שמגיע מהמוח לחוט השדרה, ברגע שיש פגיעה בחוט השדרה המידע הזה לא יכול להגיע, ולכן בדרך כלל זקפה כזו נפגעת. אנשים עם פגיעה בחוליות גבוהות יכולים לקבל טיפול תרופתי שיפעיל את רפלקס הזקפה.
במקרה של אוסקם, לא בוצע טיפול בזקפה הפסיכוגנית, המכשירים שקראו את פעילות המוח ישבו באזורים שאחראיים על תנועה. מחשבה אירוטית היא דבר שמורכב הרבה יותר לקרוא חשמלית, ולכן קשה לי להאמין שטיפול כזה ינוסה בקרוב, אבל אין לדעת…