Nhờ cấy ghép não, một người đàn ông bị liệt 6 năm trời đã có thể chơi Guitar Hero

Chỉ nhờ cấy ghép não, Ian Burkhart lần đầu tiên đã có thể cử động các ngón tay của mình để chơi điện tử sau khi anh gặp phải một tai nạn 6 năm trước đã khiến anh bị gãy cổ. Phát hiện này cũng là ví dụ đầu tiên của một người bị liệt có khả năng cử động chỉ bằng các suy nghĩ của mình.

Tai nạn xảy đến với Burkhart khi anh mới 18 tuổi, do không biết rằng vùng nước quá nông nên anh đã lặn xuống và sau đó gặp tai nạn. Sự việc lúc đó đã khiến tủy sống của anh bị nguy hại nghiêm trọng và khiến anh bị liệt từ ngực xuống.

Nhưng hiện nay, nhờ có một con chip đặt ở não trái của Burkhart, anh đã có thể truyền tín hiệu từ não xuống tay phải của mình. Công nghệ này đã giúp tay phải của anh cầm được cốc và cử động các ngón tay để chơi trò chơi đánh guitar.

Hiện công nghệ này vẫn chưa được áp dụng với các bệnh nhân khác, nhưng nhờ có những thành công của Burkhart, các nhà khoa học hy vọng một ngày nào đó sẽ có thể giúp những người bị liệt tứ chi giành lại quyền điều khiển từ não.

Burkhart nói: “Tôi biết rõ tôi sẽ bị di chứng thế nào sau khi bị tai nạn, vậy nên khi lần đầu tiên sau khi bị tai nạn tôi có thể cử động bàn tay của mình, tôi đã cảm thấy được những tia sáng hy vọng le lói trong tương lai.”

Ở Mỹ hiện nay, có khoảng 5.6 triệu người bị một dạng liệt nào đó, tức là cứ 50 người thì lại có 1 người không có khả năng cử động tay hoặc chân. Như Burkhart, tai nạn 6 năm trước đã khiến anh không thể đi lại và di chuyển cánh tay của mình.

Nếu nói theo quan điểm thần kinh học, khi Burkhart muốn cử động ngón tay của mình, tín hiệu từ não truyền xuống tay đã bị chặn lại. Và đối với những người đã và đang nghiên cứu về bệnh liệt, việc bị chặn tín hiệu não như vậy là vô phương cứu chữa.

Điều này chính là lý do các nhà khoa học nghĩ ra một cách khác để chuyển hướng các tín hiệu từ não, sau đó vượt qua được con “virus tê liệt”. Và giờ đây, các nhà khoa học đã làm được điều này bằng việc sử dụng một tế bào cấy ghép vào não có kích cỡ bằng một cục tẩy bút chì.

Hệ thống giúp Burkhart cử động các ngón tay của anh bao gồm 3 bộ phận chính: con chip cấy vào não, một máy tính, và các điện cực đặt trên cánh tay của anh.

Khi Burkhart muốn cử động ngón tay của mình, tế bào cấy ghép sẽ nhận diện các tín hiệu trong não và gửi tín hiệu đó về máy tính. Sau đó máy tính sẽ giải mã tín hiệu sau đó gửi các tín hiệu đã được giải mã đến các điện cực đặt trên cánh tay.

Các điện cực sau khi nhận được tín hiệu sẽ sử dụng các xung điện để kích hoạt các co thắt cơ bắp và cho phép Burkhart thực hiện các cử động tay mà anh đang nghĩ tới. Như vậy, máy tính sẽ đóng vai trò như một người phiên dịch, phiên dịch thông tin từ não xuống cho cơ bắp của Burkhart.

Công nghệ này đã được phát triển hàng năm trước khi Burkhart được cấy tế bào não. 3 năm trước, trong giai đoạn đầu của dự án, các nhà nghiên cứu đã phải dành khá nhiều thời gian để có thể khắc họa hình ảnh bộ não của Burkhart hoạt động. Trong suốt các quá trình này, các nhà khoa học đã phải ghi lại các tín hiệu của não bộ và nỗ lực làm các tín hiệu đó khớp với các cử động tay của Burkhart.

Vào tháng 4 năm 2014, Burkhart đã phải trải qua một cuộc phẫu thuật dài 3 tiếng đồng hồ để đặt tế bào cấy ghép vào não của anh. Hai tháng sau, anh đã có thể cử động các ngón tay của mình lần đầu tiên mặc dù lúc đó các ngón tay cử động được của anh không làm được việc gì cả.

Hiện tại, Burkhart đã có thể cầm điện thoại và cầm thìa bằng tay của mình. Để luyện tập cử động ngón tay, Burkhart đã chơi một trò chơi đánh guitar bằng một tay.

Chad Bouton, đồng khám phá nghiên cứu này, nói: “Burkhart không chỉ có thể cầm được đồ vật, anh ta còn có thể dùng được chúng. Đây là một bước tiến lớn trong lĩnh vực nghiên cứu này.”

Burkhart hiện có thể thực hiện những việc phức tạp, nhưng anh ta vẫn không thể trải dài các ngón tay để có thể gõ bàn phím, và anh ta cũng khó có thể kiểm soát được lực áp dụng lên các đồ vật. Bởi con chip trong não của anh chỉ bao gồm 96 điệc cực, không đủ để phiên dịch chính sách các cử động của tay.

Để khắc phục vấn đề này, các nhà nghiên cứu duej tính sẽ tăng số lượng điện cực lên một vài nghìn điện cực. Họ cũng muốn nén cả một chiếc máy tính vào bên trong tế bào cấy ghép, và sử dụng công nghệ không dây để truyền thông tin.

Nếu làm được những cải tiến như vậy, những người bị liệt sẽ có thể sử dụng công nghệ này mọi lúc mọi nơi. Công nghệ này cũng sẽ có thể giúp con người thực hiện được cả những cử động ở chân.

Video giới thiệu về công nghệ cấy ghép mới.

Nhưng hệ thống này vẫn đang trong quá trình thử nghiệm, hiện tại chưa rõ chi phí dành cho công nghệ này là bao nhiêu, nhưng chắc chắn là sẽ không hề rẻ. Một vấn đề nữa đó là thời gian mà tế bào cấy ghép này sẽ có thể tồn tại, các nhà khoa học dự kiến các tế bào cấy ghép sẽ có thể tồn tại trong não trong vòng 5 năm.

Vì lý do mới trong giai đoạn thử nghiệm, nên việc ứng dụng vào thực tế sẽ chưa được chấp thuận. Nhưng các nhà khoa học cũng sẽ tiến hành thử nghiệm trên một bệnh nhân khác vào mùa hè năm nay.

Tham khảo TheVerge