Το συγκεκριμένο εγχείρημα της Paradromics εντείνει ακόμη περισσότερο τον ανταγωνισμό στον τομέα των διεπαφών εγκεφάλου-υπολογιστή (BCI), στον οποίο δραστηριοποιείται και η Neuralink του Ίλον Μασκ, με στόχο τη σύνδεση του ανθρώπινου εγκεφάλου με υπολογιστικά συστήματα. Μέσω του Connexus, η Paradromics στοχεύει στην αποκατάσταση της ικανότητας επικοινωνίας σε άτομα με εγκεφαλική βλάβη, κάκωση νωτιαίου μυελού ή νόσο του κινητικού νευρώνα, όπως η ALS.
Η συσκευή έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να μετατρέπει τα νευρικά σήματα σε λόγο, γραπτό κείμενο ή κινήσεις του κέρσορα στον υπολογιστή. Αν και η εταιρεία, που ιδρύθηκε το 2015, είχε ήδη δοκιμάσει το σύστημα σε πρόβατα, πρόκειται για την πρώτη εφαρμογή του σε άνθρωπο.
Η δοκιμή έγινε στις 14 Μαΐου στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης για επιληψία. Με τη συγκατάθεση του ασθενούς, το Connexus τοποθετήθηκε προσωρινά στον κροταφικό λοβό, στην περιοχή δηλαδή που είναι υπεύθυνη για την ακουστική επεξεργασία και τη μνήμη. Η τοποθέτηση έγινε με ένα ειδικά σχεδιασμένο εργαλείο, παρόμοιο με EpiPen, που ανέπτυξε η ίδια η εταιρεία. Οι ερευνητές κατάφεραν να συλλέξουν ηλεκτρικά σήματα από τον εγκέφαλο.
«Κατά τη διάρκεια μιας νευροχειρουργικής επέμβασης, έχουμε μια σπάνια ευκαιρία να προσεγγίσουμε άμεσα τον εγκέφαλο. Σε αυτό το πλαίσιο, μια σύντομη δοκιμή ενός εμφυτεύματος ενέχει πολύ μικρό ρίσκο», δήλωσε ο διευθύνων σύμβουλος της Paradromics, Ματ Άνγκλ.
Το εμφύτευμα, το οποίο είναι σε μέγεθος μικρότερο από ένα κέρμα, διαθέτει 420 μικροσκοπικές βελόνες που λειτουργούν ως ηλεκτρόδια και καταγράφουν σήματα από μεμονωμένους νευρώνες. Αντίστοιχη τεχνολογία ακολουθεί και η Neuralink, η οποία χρησιμοποιεί περισσότερα από 1.000 ηλεκτρόδια ενσωματωμένα σε 64 λεπτά και εύκαμπτα νήματα.
Άλλες εταιρείες, όπως η Precision Neuroscience και η Synchron, προτιμούν λιγότερο επεμβατικές λύσεις. Η πρώτη τοποθετεί το εμφύτευμα στην επιφάνεια του εγκεφάλου, ενώ η δεύτερη εντός αιμοφόρου αγγείου. Ωστόσο, αυτές οι τεχνικές καταγράφουν σήματα από ομάδες νευρώνων, όχι από μεμονωμένα κύτταρα, κάτι που περιορίζει την ακρίβεια των δεδομένων.
«Η εγγύτητα στους επιμέρους νευρώνες διασφαλίζει υψηλότερη ποιότητα σήματος», εξηγεί ο Άνγκλ — στοιχείο κρίσιμο για την ακριβή αποκωδικοποίηση της ανθρώπινης ομιλίας.
Οι διεπαφές BCI δεν «διαβάζουν» σκέψεις, αλλά ερμηνεύουν σήματα που σχετίζονται με την πρόθεση κίνησης ή ομιλίας. Ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να αναγνωρίσει το σήμα της προσπάθειας ομιλίας, ακόμη και όταν το άτομο δεν μπορεί να κινήσει το στόμα του. Το σήμα αυτό στη συνέχεια μετατρέπεται σε λέξεις.
Το 2023, ερευνητές από το Στάνφορντ και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια πέτυχαν αποκωδικοποίηση ομιλίας σε άτομα με παράλυση, με ρυθμούς 62 και 78 λέξεων το λεπτό – περίπου οι μισοί από τον ρυθμό φυσιολογικής ομιλίας. Η Paradromics προσδοκά ανάλογες επιδόσεις και σκοπεύει να ξεκινήσει μόνιμες εμφυτεύσεις για κλινική δοκιμή μέσα στο 2025.
Για περίπου 20 χρόνια, η τεχνολογία Utah Array, με 100 αγκαθωτά ηλεκτρόδια, ήταν το πρότυπο στα BCI, επιτρέποντας τη χρήση ρομποτικών άκρων ή την παραγωγή τεχνητής ομιλίας. Ωστόσο, απαιτεί εξωτερική υποδομή και μπορεί να προκαλέσει φθορά στον ιστό μακροπρόθεσμα.
Νεότερες προσεγγίσεις, όπως αυτές της Paradromics και της Neuralink, επιχειρούν να ξεπεράσουν αυτά τα εμπόδια με ανθεκτικά υλικά, μικρότερο μέγεθος και μεγαλύτερη ακρίβεια. Ο νευροχειρουργός Ματ Γουίλσεϊ, που εκτέλεσε την επέμβαση, σημείωσε πως όσο περισσότερα είναι τα ηλεκτρόδια, τόσο αυξάνονται οι δυνατότητες απόδοσης.
Η εταιρεία εξετάζει το ενδεχόμενο μελλοντικής τοποθέτησης έως και τεσσάρων Connexus στον ίδιο εγκέφαλο, αυξάνοντας σημαντικά την ακρίβεια καταγραφής. Ωστόσο, για να συμβεί αυτό, πρέπει πρώτα να επιβεβαιωθεί η μακροχρόνια ασφάλεια ενός μόνο εμφυτεύματος.
«Η παρούσα δοκιμή ήταν κυρίως μια προσομοίωση: ελέγξαμε τη διαδικασία εμφύτευσης, την καταγραφή σημάτων και τη δυνατότητα αφαίρεσης της συσκευής χωρίς επιπλοκές», εξήγησε η ερευνήτρια BCI Τζένιφερ Κόλινγκερ. «Ήταν μια επιτυχημένη πρόβα τζενεράλε», κατέληξε.
Φωτογραφία: iStock