Neliraajahalvaantunut Nathan Copeland (edessä) saa tuntoaistimuksia robottikädestä. Koetta tekee tutkija Rob Gaunt. Kuva: UPMC/Pitt Health Sciences
Neliraajahalvaantunut Nathan Copeland (edessä) saa tuntoaistimuksia robottikädestä. Koetta tekee tutkija Rob Gaunt. Kuva: UPMC/Pitt Health Sciences

Neliraajahalvaantunut sai pitkästä aikaa aistimuksia käsien koskettelusta.

Aivoihin istutetut mikroelektrodit tuottivat neliraajahalvaantuneelle aidon kaltaisia kosketusaistimuksia, kertoo Pittsburghin yliopiston tiedote. Nathan Copelandin selkäydin vaurioitui auto-onnettomuudessa vuonna 2004.

Tutkijaryhmä paikansi magneettikuvauksen avulla aivoista kohdan, joka vastaa käden tunnosta. Koska selkäydinvaurio estää signaalien kulun kädestä aivoihin, tuntoaivokuoren uinuvat hermosolut herätettiin mielikuvien avulla: Copeland katsoi, kun ihoa pyyhkäistiin pumpulipuikolla ja muisteli, miltä se tuntuu.

Kun solut reagoivat mielikuviin, kaksi pikkuruista elektrodipakettia osattiin upottaa oikeaan paikkaan. Tämän jälkeen pitkään toimettomina olleita hermosoluja alettiin ärsyttää sähköllä useita kertoja viikossa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Ensin ei tuntunut mitään, sitten Copeland raportoi joitakin haja-aistimuksia. Kuukauden kuluttua tuntemukset tarkentuivat sormiin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Copeland kuvaili ärsytyksen synnyttämiä tuntoaistimuksia todellisen tuntuisiksi.

”Tutkimuksen tärkein tulos oli, että tuntoaivokuoren mikrostimulaatio tuottaa luonnollisia aistimuksia”, totesi neurobiologian professori Andrew Schwartz.

Menetelmän avulla voidaan valmistaa neuroproteeseja, jotka voidaan kytkeä suoraan aivoihin. Näin toimiva robottikäsi liitettiin Copelandin päähän. Kun sen sormista välitettiin tuntoinformaatiota tuntoaivokuorelle, mies tunnisti kosketuksen.

Tämä todennettiin sokkokokeella: vaikka Copelandin silmät peitettiin, hän erotti 84 prosentin tarkkuudella, mitä robottikäden sormea kosketettiin.

”Tunnen melkein jokaisen sormen. Se on todella omituista”, Copeland itse sanoi. ”Tunnen, kuinka sormiani kosketetaan tai työnnetään.”

Jos todellisen kaltainen tuntoaisti saadaan lisättyä neuroproteeseihin, niiden ohjaaminen helpottuu huomattavasti. Juuri tuntohan kertoo, kuinka lujaa vaikkapa juomalasia – tai ihmisen kättä – voi puristaa.

”Tavoite on kehittää järjestelmä, joka liikkuu ja tuntuu aivan samanlaiselta kuin luonnollinen käsi”, summasi tutkijaryhmän jäsen Robert Gaunt.

Tutkimuksen julkaisi Science Translational Medicine.

Sisältö jatkuu mainoksen alla