ผู้ป่วยอัมพาตขยับมือได้อีกครั้ง ด้วยการฝังชิปลงในสมอง

ผู้ป่วยอัมพาตขยับมือได้อีกครั้ง ด้วยการฝังชิปลงในสมอง

ชาย อัมพาตขยับมือได้ อีกครั้ง

เป้าหมายของนักวิจัยทางการแพทย์หลายๆ คนในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา มีเป้าหมายที่จะฟื้นสภาพผู้ป่วยที่เป็นโรคอัมพาต หลอดเลือดในสมอง หรือได้รับอุบัติเหตทางสมองให้กลับมาใช้ชีวิต เคลื่อนไหวร่างกายได้อย่างปกติอีกครั้ง และเป็นความท้าทายอย่างมากสำหรับการแพทย์สมัยใหม่ โดยในไม่กี่ปีมานี้ นักวิจัยทั้งหลายได้นำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ปลูกถ่ายเข้าไปในสมอง มันสามารถสร้างคลื่นประสาทเทียมทำให้ขยับกล้ามเนื้อหรือส่วนอื่นๆ และในครั้งล่าสุดนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำให้ชายผู้เป็น อัมพาตขยับมือได้ อีกครั้ง ซึ่งนี่อาจเป็นประวัติศาสตร์หน้าใหม่ของวงการการแพทย์เลยก็ว่าได้

ก่อนจะกลายเป็นอัมพาต

นาย Burkhart เมื่ออายุ 18 ปี ได้ไปเที่ยวในวันหยุดกับเพื่อนๆ แต่โชคไม่ดีที่เขาประสบอุบัติเหตุทำให้เส้นประสาทไขสันหลังได้รับความเสียหาย กลายเป็นอัมพาตตั้งแต่หน้าอกลงไป

แต่โชคก็ยังเข้าข้างเมื่อทีมนักวิจัยจากสถาบัน Ohio State และ Battelle Memorial กำลังหาผู้ป่วยที่ต้องการจะทดลองระบบที่พวกเขากำลังพัฒนาขึ้น และนั่นทำให้ Burkhart ตัดสินใจเข้าร่วมโครงการนี้อย่างไม่ลังเล

เขากลับมาขยับมืออีกครั้งได้อย่างไร

การทำให้เส้นประสาทกลับมาทำงานได้อีกครั้งเกิดจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3 ชิ้นที่ทำงานร่วมกันนั่นคือ

  1. ชิปขนาดเล็ก ฝังเข้าไปในสมองซีกซ้ายเพื่อทำหน้าที่รับคลื่นจากสมองผ่าน Microelectrode
  2. คอมพิวเตอร์ ซึ่งมีอัลกอลิธึมทำหน้าที่ในการแปลสัญญาณจากสมอง
  3. แผ่นส่งคลื่นไฟฟ้าชนิดพิเศษ ที่เอาไว้แปะโดยรอบแขน ทำหน้าที่ในการกระตุ้นกล้ามเนื้อ

ในขั้นตอนแรกนั้นคือการฝังชิปลงไปในสมองของ Burkhart เพื่อตรวจสอบว่าบริเวณไหนในสมองที่ทำหน้าที่ในการควบคุมความเคลื่อนไหวของมือ โดยทีมนักวิจัยได้ใช้เครื่อง MRI ในการประเมินผลการตอบสนองของสมอง ในระหว่างที่ Burkhart คิดถึงความเคลื่อนไหวของมือ และนำข้อมูลที่ได้ไปประมวลผลที่คอมพิวเตอร์

จากนั้นคอมพิวเตอร์จะประมวลผล (decode) สัญญาณที่เกิดขึ้นโดยใช้อัลกอลิธึมและส่งข้อมูลต่อไปที่แผ่นชนิดพิเศษที่พันรอบแขนของเขาเพื่อกระตุ้นให้กล้ามเนื้อขยับตามการเคลื่อนไหวที่สมองคิด

แต่อย่างไรก็ตาม ก่อนที่ Burkhart จะพยายามเคลื่อนไหวแขนของเขาได้นั้น เขาได้ใช้เวลาในการฝึกจินตนาการการเคลื่อนไหวต่างๆ ของแขนในหลายๆ รูปแบบก่อนเพื่อให้คอมพิวเตอร์ได้บันทึกข้อมูลไว้ เมื่อเวลาผ่านไปประมาณ 1 เดือนหลังการผ่าตัดฝังชิป ทีมนักวิจัยจึงได้เริ่มการทดลองในขั้นตอนขยับมือจริงๆ เป็นครั้งแรก

fingers_flex_Burkhart

ในช่วงแรกนั้นนาย Burkhart ขยับได้เพียงแค่นิ้วมือ หลังจากนั้นจึงสามารถหยิบจับมือถือและถือช้อนได้แล้ว ซึ่งในการฝึกขยับนิ้วมือนั้นเขาเล่นได้เกม Frets on Fire ที่มีลักษณะคล้าย Guitar Hero แต่ดัดแปลงให้เล่นได้ด้วยมือเดียว

Burkhart playing Frets on Fire

การฝึกฝนที่ต้องใช้เวลา อนาคตของการทดลอง

“เขาไม่เพียงแต่ยกวัตถุต่างๆ ได้เท่านั้น แต่เขายังสามารถจัดการกับวัตถุต่างๆ ในชีวิตได้มากขึ้น เช่น ในระหว่างที่เขาหยิบแก้วด้วยมือข้างหนึ่ง เขาสามารถใช้มืออีกข้างหนึ่งหยิบแท่งคน และยังสามารถใช้มือทำงานที่ละเอียดอ่อนได้มากขึ้นอีกด้วย” Chad Bouton นักประสาทวิทยาแห่งสถาบัน Feinstein เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ ผู้เป็นหนึ่งในทีมวิจัยกล่าว

fingers_flex_Burkhart 2

เป็นครั้งแรกของโลก ที่มนุษย์สามารถกลับมาเคลื่อนไหวร่างกายได้อีกครั้งหลังจากกลายเป็นอัมพาต มันเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่มากในวงการการแพทย์

แต่ถึงแม้ว่าเขาจะเริ่มขยับมือเพื่อทำงานที่ยากและซับซ้อนขึ้นได้ แต่เขายังไม่ได้สามารถใช้นิ้วในการพิมพ์คีย์บอร์ด (เพราะต้องมีการแผ่นิ้วมือวางลงบนแป้นพิมพ์) เนื่องจากว่าชิปขนาดเล็กที่ฝันลงไปในสมองของเขานั้น ประกอบด้วย electrode เพียง 96 ชิ้น ไม่เพียงพอต่อการแปลข้อมูลได้มากพอเมื่อต้องทำงานที่ต้องอาศัยความแม่นยำ แต่ทีมนักวิจัยก็มีแผนว่าจะเพิ่ม electrode เป็น 1-2 พันชิ้น และกำจัดสายไฟที่ต่อออกมาจากสมองให้หมด หันไปใช้อุปกรณ์แบบ wireless แทนในอนาคต

อย่างไรก็ตามระบบนี้ยังอยู่ในขั้นทดลอง จึงยังไม่อาจทราบราคาหากนำมาใช้จริงได้ แต่มันจะไม่ได้มีราคาถูกอย่างแน่นอน และในการฝังชิปขนาดเล็กนี้ลงไปในสมองนั้นยังต้องมีการผ่าตัดเพื่อเปลี่ยนชิปใหม่ทุกๆ 5 ปี

ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ การรักษาด้วยวิธีนี้จึงอาจยังไม่พร้อมที่จะใช้ในวงการแพทย์ทั่วไปจริงๆ ในเร็วๆ นี้ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่านาย Burkhart จะเป็นคนแรกและคนสุดท้ายที่จะได้รับการรักษา โดยในขณะนี้ได้มีคนไข้รายที่ 2 อยู่ในระหว่างรอเข้ารับการทดลองในช่วงฤดูร้อนที่จะถึงนี้แล้ว นั่นหมายความว่าการรักษาแบบนี้ยังคงได้รับการพัฒนาในขั้นต่อๆ ไป

ในตอนนี้มันเป็นเพียงการทดลองเล็กๆ แต่หากมีคนที่ทำงานด้านนี้มากพอ และด้วยความตั้งใจที่มากพอ ซักวันหนึ่งผมคงจะได้ใช้มันจริงๆ ภายในบ้านของผมเอง

อ้างอิง: Discovery News, Mashable, The Verge

เขียนโดย

Nattakorn Leardthanapaichit

นิสิตภาควิชาเทคโนโลยีทางภาพและการพิมพ์ กำลังสนุกกับการพบปะผู้คน ชื่นชอบการถ่ายรูปเป็นพิเศษ
   
Tags: , ,