Người được cấy chip não đầu tiên trên thế giới có cải thiện được chứng liệt nửa người?

TPO - Noland Arbaugh, 30 tuổi, bị tai nạn bơi lội và liệt nửa người từ năm 2016, là người đầu tiên trên thế giới được gắn một con chip máy tính vào trong hộp sọ và một dãy điện cực trong não.

Kết nối lại với thế giới

Noland Arbaugh nói rằng, con chip Neuralink có tác động lớn đến cuộc sống của anh, cho phép anh kết nối lại với thế giới. Arbaugh đã trải qua cuộc phẫu thuật bằng robot vào tháng 1 năm nay để nhận Bộ cấy N1, còn được gọi là “Liên kết”, trong thử nghiệm đầu tiên trên người được phê duyệt của Neuralink.

BCI là một công nghệ có thể cải thiện đáng kể cuộc sống của những người mắc chứng liệt tứ chi, chẳng hạn như Arbaugh, cũng như những người khuyết tật hoặc bệnh thoái hóa thần kinh khác.

BCI ghi lại hoạt động điện trong não và chuyển những dữ liệu đó thành hành động đầu ra, chẳng hạn như mở và đóng bàn tay robot hoặc nhấp chuột máy tính. Chúng khác nhau về thiết kế, mức độ xâm lấn và độ phân giải của thông tin chúng thu thập được.

Một số phát hiện hoạt động điện của tế bào thần kinh bằng các mảng điện não đồ (EEG) hoàn toàn bên ngoài được đặt trên đầu của đối tượng. Những người khác sử dụng các điện cực đặt trên bề mặt não để theo dõi hoạt động thần kinh. Sau đó, có các thiết bị nội sọ, sử dụng các điện cực được cấy trực tiếp vào mô não, để tiếp cận càng gần các tế bào thần kinh mục tiêu càng tốt. Bộ cấy của Neuralink thuộc loại này.

Neuralink đã cô đọng nhiều tiến bộ vào một thiết bị không dây, có thể cấy ghép vào vỏ não. Jennifer Collinger, kỹ sư y sinh và phó giáo sư tại Đại học Pittsburgh, cho biết: “Họ đã tận dụng những gì tốt nhất mà tôi từng thấy và kết hợp tất cả lại với nhau”.

Biến dữ liệu thành hành động

Arbaugh cho biết anh đã có thể di chuyển con trỏ kỹ thuật số trong vòng một tuần sau cuộc phẫu thuật cấy ghép. Anh làm như vậy theo hai cách. Những gì anh mô tả là "cố gắng cử động" - hoặc đơn giản là sẵn sàng cho một chi bị liệt làm những việc mà nó không thể làm được nữa. Bằng cách kích thích chuyển động của các cơ ở tay (anh nói vẫn có thể tạo ra những cú lắc nhẹ) và thực hiện các chuyển động tinh thần khi sử dụng chuột bằng tay đó, anh có thể di chuyển con trỏ quanh màn hình mà không cần nỗ lực nhiều.

Anh cũng nhận thấy rằng, việc nhìn vào con trỏ và hình dung ra đường đi mà anh muốn đi cho phép anh điều hướng màn hình. Đây là chuyển động tưởng tượng. Anh sử dụng cả hai phương pháp, thường kết hợp với nhau. Cả hai đều cho phép thực hiện đa nhiệm: Arbaugh có thể nói chuyện hoặc ăn cùng lúc với việc vận hành máy tính của mình.

Trước khi cấy ghép, nếu Arbaugh muốn sử dụng máy tính, anh sẽ làm như vậy bằng cách ra lệnh bằng giọng nói hoặc di chuyển miếng ngậm miệng qua màn hình cảm ứng. Nhưng với BCI, Arbaugh cho biết anh có thể làm được nhiều việc hơn nhanh hơn, độc lập và thoải mái hơn.

Leigh Hochberg , bác sĩ chăm sóc thần kinh chuyên sâu và nhà khoa học thần kinh tại Đại học Brown, Bệnh viện Đa khoa Massachusetts, Trường Y Harvard và Hệ thống chăm sóc sức khỏe VA Providence, cho biết, việc sử dụng BCI tốt nhất sẽ mang lại cảm giác tự nhiên như chuyển động tự nguyện của cơ thể.

Neuralink tuyên bố rằng, Arbaugh đã phá vỡ các kỷ lục về điều khiển con trỏ BCI và đã đạt tới 8 bit mỗi giây, một thước đo kết hợp cả tốc độ và độ chính xác. Arbaugh cho biết anh sử dụng thiết bị của mình hàng giờ liền để duyệt Web, gửi tin nhắn văn bản, lướt mạng xã hội media, điều hướng ứng dụng và—có lẽ quan trọng nhất - chơi trò chơi điện tử. Cờ vua trực tuyến và trò chơi chiến lược xây dựng thế giới Civilization VI là những trò chơi yêu thích của anh.

Anh cho biết, thiết bị này có một nhược điểm không thể tránh khỏi: nó cần phải được sạc thường xuyên, làm gián đoạn quá trình chơi game của anh. Để tăng sức mạnh cho nó, Arbaugh đội một chiếc mũ có gắn bộ sạc không dây- một thay đổi lớn so với các BCI cắm thêm vẫn được sử dụng trong nhiều môi trường nghiên cứu.

Khoảng một tháng sau cuộc phẫu thuật, Arbaugh mất đi chức năng quan trọng trong bộ phận cấy ghép của mình. Lúc đầu anh nghĩ đó là lỗi phần mềm, nhưng nhóm Neuralink đã thông báo rằng đó là sự cố phần cứng. Theo Arbaugh, phân tích tín hiệu điện cực của Neuralink cho thấy 85% sợi chỉ cấy ghép của anh đã di chuyển ra khỏi vị trí. Weber lưu ý rằng đây là một trong những rủi ro lớn nhất trong nghiên cứu BCI ở người.

Arbaugh cho biết, bằng cách điều chỉnh thuật toán của hệ thống để phản hồi với các điện cực vẫn đang truyền dữ liệu, Neuralink đã có thể khôi phục phần lớn chức năng của bộ cấy ghép của mình. Anh đã thể hiện khả năng sử dụng con trỏ của mình trong các video demo và nói rằng anh sẽ quay trở lại phá kỷ lục tốc độ.

Mặc dù vậy, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đã bật đèn xanh cho kế hoạch của Neuralink để tiến hành thử nghiệm lâm sàng và cấy ghép thiết bị thứ hai vào người khác. Họ sẽ khắc phục sự cố bằng cách cấy các sợi của N1 sâu hơn chúng được đặt trong trường hợp của Arbaugh (tám milimét so với ba đến năm milimét).

Mặc dù có một số lỗi không mong muốn, mục tiêu đầy tham vọng nhất của các nhà nghiên cứu BCI là khôi phục khả năng cử động cho các chi bị liệt hoặc thị lực cho người mù.