Ο ασθενής έχει υποστεί σημαντική βλάβη στον νωτιαίο μυελό και, πέραν του ότι δεν μπορεί να κουνήσει τα χέρια του, δεν μπορεί επίσης να τα νιώθει. Η συγκεκριμένη έρευνα θεωρείται ότι κάποια στιγμή θα μπορούσε να βοηθήσει παράλυτους ανθρώπους που χρησιμοποιούν προσθετικά μέλη να αποκτούν ξανά αισθήσεις, χάρη σε ειδικούς αισθητήρες που είναι τοποθετημένοι σε αυτά.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο του καθηγητή Ρίτσαρντ Άντερσεν, διευθυντή του T&C Chen Brain-Machine Interface Center. Το σχετικό paper δημοσιεύτηκε στο eLife.

Ο σωματοαισθητικός φλοιός είναι ένα τμήμα του εγκεφάλου που ελέγχει αισθήσεις του σώματος όπως η αίσθηση της κίνησης στον χώρο, η πίεση, η δόνηση, το άγγιγμα κ.α. Σε παλαιότερες έρευνες, εμφυτεύματα που «στόχευαν» παρόμοιες περιοχές στον εγκέφαλο δημιουργούσαν αισθήσεις όπως το τσίμπημα ή η δόνηση στο χέρι. Το εμφύτευμα του εργαστηρίου του Άντερσεν μπορεί να παράγει μια πιο φυσική αίσθηση μέσω ενδοφλοιώδους διέγερσης, κοντινή στις αισθήσεις που βίωνε ο ασθενής πριν τον τραυματισμό του.

Ο ασθενής είχε μείνει παράλυτος από τους ώμους και κάτω πριν τρία χρόνια, μετά από τραυματισμό στον νωτιαίο μυελό. Δύο διατάξεις μικροσκοπικών ηλεκτροδίων τοποθετήθηκαν χειρουργικά στον σωματοαισθητικό φλοιό του στο Keck Hospital και οι σχετικές έρευνες έγιναν στο Rancho Los Amigos National Rehabilitation Center της Καλιφόρνια.

Χρησιμοποιώντας τις διατάξεις αυτές, οι ερευνητές διέγειραν νευρώνες στην περιοχή με πολύ μικρούς ηλεκτρικούς παλμούς. Ο ασθενής είπε πως ένιωσε διαφορετικές αισθήσεις, όπως πίεση, μια αίσθηση ανοδικής κίνησης κ.α., που ποίκιλλαν από άποψης τύπου, έντασης και τοποθεσίας, ανάλογα με τη συχνότητα, την ποσότητα του ρεύματος και τη θέση της διέγερσης από τις διατάξεις. Πρόκειται για την πρώτη φορά που τέτοιες αισθήσεις προκαλούνται μέσω ενδοφλοιώδους νευρικής διέγερσης. Το επόμενο βήμα, κατά τον Άντερσεν, είναι η ενσωμάτωση της τεχνολογίας σε υπάρχοντα προσθετικά.

Ποιός είναι ο καθηγητής Ρίτσαρντ Άντερσεν

Ο Richard Andersen, καθηγητής Νευροεπιστήμης στο Caltech, μελετά τους νευρικούς μηχανισμούς της όρασης, της ακοής, της ισορροπίας, της αφής και της δράσης και χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να ενημερώσει την ανάπτυξη της νευρικής προσθετικής.

Ο Andersen απέκτησε το διδακτορικό του από το UCSF και ολοκλήρωσε μεταδιδακτορική υποτροφία στη Σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins. Ήταν μέλος της σχολής τόσο στο Ινστιτούτο Salk όσο και στο MIT προτού έρθει στο Caltech.

Μεταξύ των ανακαλύψεων του Andersen είναι η εύρεση των νευρωνικών σημάτων πρόθεσης και η απόδειξη ότι αυτά δεν είναι αισθητηριακά στη φύση αλλά μάλλον αντικατοπτρίζουν τον προγραμματισμό του θέματος. Πρόσφατα εφάρμοσε αυτή την ανακάλυψη πρόθεσης για την προώθηση της έρευνας σε διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής. Αυτός και η ομάδα του έδειξαν ότι οι πρόθεση των παραλυμένων ασθενών μπορούν να αποκωδικοποιηθούν από την εγκεφαλική δραστηριότητα και να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο βοηθητικών συσκευών όπως ρομποτικά άκρα.

Ο Andersen είναι μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, της Εθνικής Ιατρικής Ακαδημίας και της Αμερικανικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών. Είναι αποδέκτης ενός Βραβείου Επιστημόνων του Ιδρύματος McKnight, μιας υποτροφίας του Sloan Foundation, και του Βραβείου Spencer από το Πανεπιστήμιο Columbia και είναι επισκέπτης καθηγητής στο College de France. Έχει διατελέσει διευθυντής του Κέντρου Γνωστικών Νευροεπιστημών του McDonnell / Pew στο MIT και του Κέντρου Θεωρητικής Νευροβιολογίας Sloan-Swartz στο Caltech, καθώς και ως μέλος ή πρόεδρος διαφόρων κυβερνητικών συμβουλευτικών επιτροπών.