Monyet dengan cedera sumsum tulang belakang yang menyebabkan kelumpuhan satu anggota tubuh telah mendapatkan kembali kemampuan mereka untuk berjalan berkat neuroimplant nirkabel baru yang membangun kembali komunikasi antara otak dan sumsum tulang belakang, kata para ilmuwan Rabu, 9 November.
Pencapaian ini menandai langkah maju lainnya dalam bidang perawatan cedera tulang belakang yang berkembang pesat dengan teknologi terbaru.
Selama beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah menciptakan teknologi untuk membantu manusia dan monyet memanipulasi lengan robot dengan kekuatan pemikiran literal, memulihkan kemampuan pria lumpuh untuk menggunakan satu tangan melalui microchip yang ditanamkan di otaknya, dan menggunakan stimulasi saraf listrik untuk membuat tikus yang lumpuh berjalan.
Sistem baru ini menonjol di antara semua kemajuan ini karena memungkinkan Anda berkonsentrasi pada tubuh bagian bawah dan memberi monyet - mungkin manusia dalam waktu dekat - kemampuan untuk menggunakan sistem nirkabel dan tidak ditambatkan ke komputer. Pengembang sistem ini menggunakan kemajuan dalam pemetaan aktivitas saraf dan stimulasi saraf. Komputer diperlukan untuk memecahkan kode sinyal otak dan mengirimkannya ke sumsum tulang belakang, tetapi teknologi komputer telah memungkinkan untuk membuat perangkat portabel.
Menurut Grégoire Courtine, spesialis pemulihan cedera tulang belakang di Institut Teknologi Federal Swiss di Lausanne, dia berharap sistem yang dia dan rekannya kembangkan dapat digunakan dalam 10 tahun untuk merawat orang dengan membantu mereka menjalani proses rehabilitasi dan "meningkatkan kualitas hidup".
Namun, seperti yang dia tekankan, para ilmuwan menetapkan sendiri tugas untuk memperbaiki proses rehabilitasi, dan bukan menciptakan obat yang fantastis untuk kelumpuhan. “Orang tidak akan bisa berjalan di jalanan dengan antarmuka otak-tulang belakang” dalam waktu dekat, tambahnya.
Andrew Jackson dari University of Newcastle, yang mempelajari kelumpuhan tubuh bagian atas dan tidak terlibat dalam penelitian ini, percaya bahwa ini adalah "tonggak penting lainnya" dalam pencarian pengobatan untuk kelumpuhan. Dr. Jackson menulis komentar tentang studi ini di jurnal Nature, yang menerbitkan hasil percobaan oleh Dr. Curtin, Marco Capogrosso, Tomislav Milekovic, dan lainnya.
Salah satu alasan mengapa sistem ini tidak boleh dianggap sebagai obat ajaib untuk kelumpuhan adalah karena implan hanya mampu mentransmisikan impuls yang memungkinkan anggota tubuh diregangkan dan ditekuk pada waktu yang tepat sehingga hewan dapat berjalan dengan empat kaki, tetapi tidak memungkinkan. gerakan yang lebih kompleks, seperti mengubah arah atau menghindari rintangan. Dengan manusia, keadaan menjadi lebih rumit, karena, misalnya, tidak seperti hewan berkaki empat, seseorang juga harus menjaga keseimbangan saat berjalan.
Video promosi:
Menurut Dr. Curtin, mereka melakukan penelitian bekerja sama dengan para ahli China karena pembatasan pengujian hewan di Swiss akan menghalangi mereka menyelesaikan pekerjaan tersebut. Sekarang percobaan mereka berhasil, dia mendapat izin untuk terus bekerja di Swiss.
Curtin menulis tentang sisi etis dari eksperimen semacam itu dengan primata, menekankan bahwa dia membutuhkan 10 tahun untuk bereksperimen dengan hewan pengerat agar siap bekerja dengan monyet. Salah satu alasan para ilmuwan telah bekerja dengan hanya satu anggota tubuh yang lumpuh adalah karena tetrapoda dapat hidup secara relatif normal tanpa menggunakan satu kaki, sambil mempertahankan kendali atas fungsi kandung kemih dan usus, sementara sumsum tulang belakang yang pecah sepenuhnya dapat. memiliki efek merusak pada hewan.
Selain itu, seperti yang ditambahkan Dr. Curtin, pekerjaan pada proyek ini, yang menjanjikan untuk membantu orang-orang dengan cedera tulang belakang di masa depan, tidak dapat dilanjutkan dengan keterlibatan manusia sampai primata lain telah diujicobakan. Membaca sinyal dari otak dan menstimulasi sumsum tulang belakang dilakukan dengan menggunakan perangkat yang sudah digunakan manusia untuk keperluan lain. Namun, perangkat lunak decoding sinyal belum diuji pada manusia.
David Borton dari Brown University, salah satu penulis utama laporan baru ini, mengembangkan sensor nirkabel bersama rekan-rekannya dalam proses penulisan disertasi doktoralnya, bahkan sebelum bekerja dengan Dr. Curtin. Dilengkapi dengan mikroelektroda, sensor ini merekam dan mengirimkan impuls ke bagian otak yang bertanggung jawab atas gerakan anggota tubuh. Salah satu alasan sistem dapat membantu rehabilitasi adalah karena memperkuat koneksi saraf yang tersisa antara bagian sumsum tulang belakang dan anggota tubuh yang cedera, katanya.
Alat untuk merekam sinyal otak telah dilengkapi dengan alat untuk stimulasi listrik, ditempatkan di luar sumsum tulang belakang, yang mengirimkan sinyal ke sistem refleks. Proses berjalan hanya sebagian dikendalikan oleh otak. Sumsum tulang belakang memiliki sistemnya sendiri yang mampu menerima dan menanggapi informasi dari anggota badan. Sebagian besar waktu, orang tidak memikirkan bagaimana mereka berjalan, dan proses berjalan tidak hanya dikendalikan oleh otak di tingkat bawah sadar. Sebagian besar beban jatuh pada sumsum tulang belakang dan sistem refleks.
Curtin sebelumnya telah menggunakan stimulasi listrik untuk melatih tikus yang mengalami cedera tulang belakang untuk berjalan.
Namun, pekerjaannya itu tidak melibatkan otak, dan salah satu komponen kunci dari eksperimen ini adalah kerangka waktu. “Jika otak mengirimkan sinyal untuk melakukan gerakan anggota tubuh, hanya perlu beberapa milidetik untuk menjalin hubungan ini,” jelas Dr. Borton.
