Naprava je pomagala 42-letnemu Keithu Thomasu iz zvezne države New York v ZDA, ki je po skoku v vodo leta 2020 ostal hrom od prsi navzdol. Po nesreči ni mogel dvigniti rok, v dlaneh in zapestjih pa ni imel nobenega občutka.
Vendar mu je nova računalniško vodena naprava za stimuliranje živčevja, imenovana sistem dvojnega nevralnega obvoda, pomagala povrniti del gibljivosti in uporabe rok.
V eksperimentalnem projektu, opisanem v znanstveni reviji Nature Medicine, je raziskovalcem Thomasu uspelo povrniti del funkcionalnosti rok. Namestili so mu vmesnik, ki mu ni le pomagal premikati rok in dlani, ampak je tudi pošiljal signale nazaj v možgane, da bi poustvaril občutek za dotik. Slednji je namreč ključen za praktično uporabo rok v vsakdanjem življenju.
Po zaslugi vsadka se lahko zdaj sam hrani in opravlja opravila, ki ljudem s tako težko invalidnostjo močno otežujejo življenje, čeprav jih zdravi ljudje pogosto jemljejo za samoumevna. Lahko se na primer sam popraska po obrazu ali si obriše oči. Kot je povedal Thomas, mu največ pomeni, da lahko znova občuti dotik drugih ljudi in jim poda roko.
Vsadek je poleg tega delno preoblikoval Thomasov živčni sistem ter pomagal obnoviti nekatere funkcije rok in občutke, tako da ti ostajajo prisotni celo takrat, ko je sistem izklopljen.
Thomas je bil star 42 let, ko si je julija 2020 ob skoku v bazen zlomil vrat, zaradi česar ni mogel uporabljati nobene okončine. Nekaj mesecev pozneje se je vključil v triletno klinično preskušanje novega sistema zdravljenja poškodb hrbtenjače, ki so ga raziskovalci poimenovali dvojni nevralni obvod.
Sistem uporablja elektrode, vsajene v Thomasove možgane, ki s spremljanjem dejavnosti nevronov zaznajo, kdaj želi premakniti roke. Signali, ki jih generira računalnik in pošlje v ustrezne živce, stimulirajo mišice v njegovih rokah in dlaneh, da jih premaknejo.
Hkrati senzorji tlaka na njegovi dlani, prstih in palcu zaznajo stik s predmeti. Sistem nato pošlje ustrezne signale nazaj v možgane, s čimer simulira občutek dotika. Tako se sklene krog, v katerem možgani zahtevajo gib, ga izvedejo in začutijo njegov rezultat.
V nadaljevanju so raziskovalci razvili tehniko, s katero so izboljšali Thomasov občutek za dotik. Snemali so njegovo možgansko aktivnost, ko si je predstavljal, da se ga nekdo dotika, nato pa so z računalniško vodenimi napravami z enakimi vzorci stimulirali senzorična območja v njegovih možganih. Med testi je sistem Thomasu omogočil ravnanje celo z občutljivimi predmeti, kot so jajčne lupine.
Da bi sistem deloval, so morali Thomasu elektrode vstaviti neposredno v možgane na natančno določeno mesto, ki so ga določili tako, da je bil pacient med operacijo pri zavesti in je poročal o svojih občutkih.
Za zdaj ni povsem jasno, koliko funkcij in občutkov lahko tehnologija povrne hromim okončinam, zato bodo potrebne raziskave z večjim številom bolnikov.
Bolniki z najtežjimi invalidnostmi vnovično vzpostavitev uporabe rok pogosto uvrščajo med svoje največje želje in pred druge cilje, kot je sposobnost hoje. Zato je Thomasov primer še posebej spodbuden za ljudi s podobnimi poškodbami.
