Zcela ochrnutý muž dostal do mozku implantát. Dokáže teď díky tomu komunikovat

Komunikovat se svým okolím jen pomocí myšlenky byla zatím jen superschopnost ze sci-fi filmů. Vědci z univerzity v německém Tübingenu ji teď ale vyzkoušeli v praxi. Kompletně ochrnutému muži implantovali do mozku čip, který v něm dokáže číst elektrické vzruchy. Pomocí nich pak dokázal pacient svému okolí odpovídat na uzavřené otázky „ano/ne“ a později dokázal mluvit i v celých větách.

Neurologické onemocnění amyotrofická laterální skleróza (ALS) může ve svých konečných stadiích způsobit extrémní izolaci. Lidé ztrácejí kontrolu nad svými svaly a v podstatě jakákoliv normální komunikace se stává nemožnou. Teď dostali díky úspěšnému lékařskému zákroku naději.

Nahrávám video

Nemocný muž totiž s pomocí implantovaného zařízení, které snímá signály z mozku, může i přes úplné ochrnutí vybírat pouhou myšlenkou písmena a tvořit z nich věty.

„Spousta z nás pochybovala, jestli je něco takového vůbec možné,“ uvedla pro odborný žurnál Science Mariska Vansteenselová z University Medical Center Utrecht, která se specializuje na vývoj rozhraní mezi mozkem a počítačem. Na experimentu, jehož výsledky zveřejnil odborný časopis Nature Communications, se nepodílela, ale je považována za jednu z nejlepších expertek na toto téma. 

Podobné nadšení projevil i specialista na stejné téma Reinhold Scherer z University of Essex. Pokud se nový systém ukáže jako spolehlivý, mohl by podle něj umožnit tisícům lidí obnovit komunikaci s jejich rodinami nebo lékaři a sestrami, kteří se o ně starají.

Existuje ale několik podmínek: systém by musel jednak fungovat u všech nemocných a současně by musel být cenově dostupný.

Smrt nervů, smrt člověka

ALS ničí nervy, které ovládají pohyb. Většina pacientů proto umírá do pěti let od stanovení diagnózy. Když už člověk s ALS nemůže mluvit, může pomocí kamery sledující pohyb očí vybírat písmena na obrazovce. V pozdější fázi vývoje nemoci mohou pomocí jemných pohybů očí odpovídat na otázky typu ano nebo ne. Pokud se ale člověk rozhodne prodloužit si život pomocí ventilátoru, může strávit celé měsíce nebo roky bez jakékoliv schopnosti komunikovat.

Už v roce 2016 tým doktorky Vansteenselové oznámil, že žena s ALS dokázala hláskovat věty pomocí mozkového implantátu, který detekoval pokusy o pohyb ruky. Tato osoba ale stále ještě ovládala některé oční a ústní svaly, takže nebylo úplně jasné, jestli mozek, který ztratil úplně veškerou kontrolu nad tělem, dokáže signalizovat zamýšlené pohyby dostatečně kvalitně, aby to umožnilo smysluplnou komunikaci.

Muž s ALS v nové studii začal spolupracovat s výzkumným týmem na univerzitě v Tübingenu v roce 2018, když ještě mohl pohybovat očima, tehdy mu bylo 32 let. S vědci se domluvil, že se zúčastní experimentu s invazivním mozkovým implantátem, aby mohl co nejdéle komunikovat se svou rodinou, včetně svého malého syna. 

Souhlas s tímto typem studie je z hlediska etiky dost rozporuplný, komentoval ji Eran Klein, neurolog a neuroetik z Washingtonské univerzity v Seattlu. Takto postižený muž by si totiž už účast na experimentu nemohl rozmyslet, ani svou účast na něm odvolat, jakmile by přišel o poslední zbytky komunikačních schopností.

Elektrody v mozku

Výzkumníci vložili tomuto muži dvě čtvercové elektrodové soustavy o šířce 3,2 milimetru do části mozku, která ovládá pohyb. Když ho požádali, aby se pokusil pohnout rukama, nohama, hlavou a očima, nervové signály nebyly dostatečně silné na to, aby muž dokázal pomocí myšlenek odpovídat na otázky typu ano nebo ne.

Celé tři měsíce se vědci potýkali s neúspěchem. Pak ale vyzkoušeli novou metodu, pomocí níž se jim povedlo na všechny problémy vyzrát. Ukázalo se totiž, že nejsilnější odezvu má rozlišení mezi vysokým a nízkým tónem – jeden muž přiřadil odpovědi „ano“ a druhý „ne“, později pak dokonce i jednotlivým písmenům. Asi po třech týdnech práce se systémem muž poprvé vytvořil srozumitelnou větu: žádost, aby ho ošetřovatelé přemístili.

V následujícím roce vytvořil desítky vět rychlostí přibližně jeden znak za minutu: „Gulášová polévka a sladká hrachová polévka.“ „Chtěl bych si nahlas poslechnout album od skupiny Tool.“ „Mám rád svého syna.“

Celý výzkum byl extrémně náročný zejména proto, že muž nemohl na snahu vědců nijak reagovat, vědci tedy netušili, co se děje „na druhé straně“. 

Výsledky zatím nejsou úplně uspokojivé, protože velmi často se muži nedařilo komunikovat vůbec. Metoda tedy v tomto stavu zatím není využitelná pro širší použití. Přesto je velmi nadějná – ale bude ještě potřeba dalších tisícovek hodin testování, ladění a také další podobné případy, kdy se dobrovolníci nabídnou pro podobné experimenty.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 44 mminutami

Vedra zastavují jaderné elektrárny. Po Francii hlásí problémy Maďaři a Rumuni

Čtvrtá letošní vlna veder má v částech Evropy negativní dopady na výrobu elektřiny z jádra. Stejné problémy při předchozích teplotních extrémech přitom zaznamenávaly i jaderné elektrárny na západě kontinentu.
před 2 hhodinami

ŽivěČtvrtá letošní vlna veder přinesla teplotní rekordy už dopoledne. Podívejte se

Meteorologové očekávají ve čtvrtek a v pátek teploty, které vysoce překonají tropické třicítky. První teplotní rekordy začaly v Česku padat už před čtvrtečním polednem.
před 3 hhodinami

Ptačí chřipka je v Austrálii. Vědci hlásí desítky případů a obávají se šíření

Mezi volně žijícími ptáky v Austrálii se poprvé začal šířit vysoce nakažlivý virus ptačí chřipky H5N1. Podle agentury AFP to ve středu oznámila hlavní státní veterinářka Beth Cooksonová. Podle ní jde o očekávaný, ale znepokojivý vývoj, který může vést k rozsáhlejšímu šíření nákazy mezi divokými zvířaty.
před 4 hhodinami

Zemřel známý botanik Václav Větvička. Bylo mu 88 let

V noci na čtvrtek zemřel v Hamzově léčebně v Luži-Košumberku známý botanik Václav Větvička. Informoval o tom Chrudimský deník, kterému to potvrdil ředitel léčebny Václav Volejník. Větvičkovi bylo 88 let.
před 4 hhodinami

Agenti OpenAI napadli kromě webu Hugging Face další čtyři platformy

Dva autonomní agenti společnosti OpenAI pohánění jejími pokročilými modely umělé inteligence (AI) napadli při testování kromě webu Hugging Face další čtyři platformy. Využili je mimo jiné ke kopírování programového kódu nebo k jeho testování, nepřekročili prý ale rámec toho, co by udělal běžný uživatel. S odkazem na sdělení OpenAI o tom informuje agentura AFP.
před 21 hhodinami

Sirotčí černá díra si pochutnala na osamělé hvězdě

Bliknutí v naprosté temnotě naznačovalo, že se stalo něco výjimečného. Detailní analýza ukázala, že šlo o jedinečné pozorování takzvané sirotčí černé díry, která pohltila hvězdu na samém okraji velmi vzdálené galaxie.
před 22 hhodinami

Experti: Práce na hotelu Trumpových v Albánii poškodily přírodu. Rozdíl ukázaly snímky

Při přípravných pracích v přírodní rezervaci na albánském pobřeží, kde má vzniknout rozsáhlý hotelový komplex spojený s rodinou Trumpových, dle nevládních organizací a vědců vznikly nenapravitelné škody. Výstavba podle nich ohrožuje krajinu i faunu, uvedla ve středu agentura AFP. Proti developerskému projektu spojenému s Trumpovou dcerou Ivankou a jejím manželem Jaredem Kushnerem se od konce května v albánské metropoli Tiraně konají pravidelné protesty.
před 23 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.