Prema pisanju ScienceBloga, istraživači sa Sveučilišta Washington u St. Louisu razvili su neuronski dekoder koji premošćuje komunikacijski jaz između mozga i kralježnice, otvarajući nove puteve za rehabilitaciju osoba s ozljedama kralježnične moždine. Tim, predvođen Ismaelom Seáñezom, docentom biomedicinskog inženjerstva, pokazao je da se moždana aktivnost može interpretirati za isporuku precizno tempirane električne stimulacije kralježničnoj moždini. Njihovi nalazi, objavljeni su 25. travnja u časopisu Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.

Ozljeda kralježnične moždine prekida normalnu komunikaciju mozak-mišići, uzrokujući paralizu iako mozak i donji spinalni krugovi ostaju funkcionalni. Novi pristup cilja ponovno povezati te sustave pomoću vanjske tehnologije. Studija je uključila 17 zdravih sudionika koji su nosili specijalizirane EEG kape s elektrodama za mjerenje moždane aktivnosti. Sudionici su izvodili ekstenzije koljena sjedeći, te samo zamišljali isti pokret. Podaci su korišteni za obuku algoritma koji prepoznaje namjere pokreta mozga.

Ključna prednost je potpuna neinvazivnost sustava. Za razliku od drugih sučelja mozak-kralježnica koja zahtijevaju kiruršku implantaciju elektroda, ovaj sustav koristi vanjske EEG kape i transkutanu stimulaciju kralježnične moždine – električne impulse isporučene kroz kožu. Tijekom testiranja, sustav je postigao 83% točnosti u predviđanju namjere pokreta samo iz moždanih signala. Značajno je da je dekoder mogao uspješno identificirati kada su sudionici samo zamišljali pokret noge sa 77% točnosti, što sugerira potencijalnu primjenu i kod osoba s potpunom paralizom.

Tehnologija funkcionira detekcijom karakterističnih promjena u obrascima moždanih valova koje se javljaju u specifičnim frekvencijskim pojasima kada osoba namjerava pokrenuti pokret. Sustav zatim koristi te obrasce za pokretanje spinalne stimulacije točno kada je pokret namjeravan. Ovo potvrđuje dekodiranje namjere pokreta, a ne šuma, te omogućuje treniranje dekodera koristeći zamišljanje pokreta kod osoba s ozljedom moždine koje ne mogu pomicati noge.

Iako je još u ranoj fazi razvoja, istraživači planiraju kliničke primjene. Testirat će može li generalizirani dekoder, obučen na podacima više sudionika, raditi jednako dobro kao personalizirani, što bi potencijalno pojednostavilo primjenu u kliničkim uvjetima. Ozljede kralježnične moždine su relativno rijetke, s otprilike 18.000 novih slučajeva godišnje u SAD-u, što na 340 milijuna stanovnika nije mnogo, ali su posljedice po kvalitetu i duljinu života ovakvih ozljeda izuzetno teške.

Istraživanje naglašava potencijal neinvazivnih neurotehnologija za rješavanje medicinskih izazova bez rizika i troškova povezanih s kirurškim intervencijama. Sustav trenutno najbolje radi s precizno tempiranim, navođenim pokretima, a ne s prirodnim, samoiniciranim pokretima.