Třiačtyřicetiletému muži postiženému „syndromem uzamčení“ zavedli chirurgové do mozku dvojici mikročipů, které tlumočí jeho mozkovou aktivitu do slov. Experiment detailně popisuje studie publikovaná v žurnálu Nature Communications.

Uzamčen ve vlastním těle

Syndromu uzamčení se přezdívá „pseudokoma“, protože takto postižení lidé jsou nejen upoutáni na lůžko, ale postrádají jakoukoli svalovou aktivitu. V nejtěžší formě nemoci nejsou s to ani mrkat víčky.

Na rozdíl od skutečného komatu jsou však při vědomí – jenže bez možnosti dát jakkoli najevo souhlas či nesouhlas s tím, co slyší. Jsou vlastně uzamčeni ve vlastním těle. 

Obvykle může syndrom doprovázet pacienty po těžké mozkové či srdeční příhodě, ale také – jako u pacienta s mozkovým čipem – vlivem neurodegenerativní nemoci. Právě takovou je amyotrofická laterální skleróza (ALS), kterou zmíněný muž trpí.

ALS je neurodegenerativní onemocnění způsobující ztrátu buněk centrální nervové soustavy, které ovládají vůlí ovlivnitelné svalové pohyby. Někteří pacienti s pokročilou fází této nemoci jsou ještě schopni komunikovat mrkáním víčky. Zmíněný pacient tuto schopnost ztratil.

Už během několika měsíců od diagnózy se jeho stav prudce zhoršil. Ztratil schopnost chodit a mluvit, rok na to již musel být připojen na ventilátor. Za další rok ztratil i schopnost změnit úhel pohledu. Nedlouho před tím, než přišel o schopnost komunikovat mrkáním, souhlasil s experimentem. 

Mozek v digitálním režimu

Technologie mozkových implantátů není úplně nová. Zatím ale výzkumníci implantáty zaváděli do pacientů, u kterých existovala jiná forma komunikace. Ta byla přitom nezbytná k tomu, aby se vytvořil „společný jazyk“ mezi mozkem a čipem. 

Každý mozek je svou aktivitou unikát. Aby bylo možné z mozkové aktivity číst významy, je nejprve třeba zjistit, co která aktivita znamená.

Představit si to můžete tak, že vědci mohou opakovaně přečíst v mozku slovo „jablko“ – ale až poté, co člověkovi s čipem řeknou, aby si představil jablko.

„Pokud je mi známo, naše studie je první, v níž se podařilo dosáhnout komunikace u člověka, kterému nezbývá žádná možnost pohybu, a pro kterého je čip jediným komunikačním prostředkem,“ cituje deník The Guardian neurologa Jonase Zimmermanna z Wyssova centra ve Švýcarsku, který se na experimentu podílel.

Pacientovi zavedli dvojici čipů do části mozku, která ovládá pohyb svalů. Každý čip byl vybaven 64 jehlovitými elektrodami, které mohly zachytit jeho vědomé pokusy o pohyb. Tato mozková aktivita byla poté odeslána do počítače, který převedl impulsy na signál „ano“ nebo „ne“.

Funguje to!

Ačkoli pacient nemohl před zavedením čipu komunikovat, mohl být příjemcem informací. Stále bylo možné s ním spolupracovat tak, aby se během měsíců tréninku mohl sám naučit zadávat signály svým mozkem, ale také aby to mohl dělat různou rychlostí.

Toho bylo možné využít k zadávání písmen, a tak i k tvorbě slov. Pacient mohl svou mozkovou aktivitou vyťukávat slova podobně jako na starém mobilním telefonu.

Stále to není nijak dokonalé – reakce na jediné písmeno trvá i minutu. Přesnost také není dokonalá – i signalizace na prosté otázky „ano“, „ne“ je správná jen v 80 procentech případů. Pacient si tak s okolím nemůže skutečně popovídat, musí spokojit s tím, že může sdělit pouze několik slov, anebo jednoduchou větu. 

Přesto to je skvělý pokrok, který může být pro pacienty významnou vzpruhou. Ostatně, první slovo, které zmíněný pacient sestavil, bylo „děkuji vám“. 

Kvalita komunikace se navíc během měsíců zlepšovala. Autoři studie podotýkají, že 247 dní po zákroku už pacient sestavil větu „Chlapci, funguje to bez problémů“, 251. den zase pochválil svého syna a vybral si film, který s ním chce sledovat. 

Popsaný zákrok je experimentální medicínou – do praktické medicíny mu zbývá kus cesty. Je však patrné, že mozkové implantáty jsou slibnou technologií.