Un bărbat paralizat și-a recăpătat mișcarea și simțul tactil
Un sistem experimental avansat, bazat pe implanturi cerebrale și inteligență artificială, a permis unui bărbat cu tetraplegie completă să-și miște din nou mâna și să perceapă atingerea. Această inovație, denumită „dublu bypass neuronal”, a fost dezvoltată de cercetătorii de la Institutele Feinstein pentru Cercetare Medicală din Statele Unite și reprezintă o premieră mondială în restabilirea simultană a funcțiilor motorii și senzoriale. Rezultatele complete ale studiului clinic, desfășurat pe parcursul a peste trei ani, au fost publicate joi, 17 iulie 2026, în prestigioasa revistă Nature Medicine, confirmând potențialul transformator al acestei tehnologii.
Leziunile severe ale măduvei spinării, care afectează peste jumătate dintre pacienți atât la nivelul brațelor, cât și al picioarelor, întrerup transmiterea semnalelor dintre creier și restul corpului, ducând la o pierdere semnificativă a autonomiei. Pacienții devin dependenți de ajutor pentru activități cotidiene esențiale precum alimentația, îmbrăcarea sau igiena personală. În cazul leziunilor complete, precum cea a participantului la studiu, recuperarea este deosebit de dificilă, deoarece controlul voluntar al corpului și simțul tactil sunt pierdute în regiunile situate sub nivelul leziunii.
Sistemele interfață creier-computer (BCI) anterioare au permis pacienților cu paralizie să controleze dispozitive externe sau să-și miște membrele prin stimularea musculară. Cu toate acestea, potrivit ambelor surse analizate, aceste tehnologii nu au reușit să restabilească simultan mișcarea propriei mâini și senzația de atingere, iar beneficiile au fost, de regulă, limitate la perioadele în care dispozitivul era activ. Noul sistem, prezentat inițial în 2023, depășește aceste limitări prin conectarea activității cerebrale cu măduva spinării, mușchii mâinii și regiunea cerebrală care procesează atingerea.
La studiu a participat un bărbat de 42 de ani, diagnosticat cu tetraplegie completă în urma unei leziuni a măduvei spinării suferite după ce s-a aruncat într-o piscină. Leziunea afecta funcția motorie la nivelul vertebrei cervicale C5 și sensibilitatea la nivelul C4. La momentul includerii în studiu, pacientul își putea ridica brațele foarte puțin de pe suporturile scaunului rulant, nu-și putea duce mâinile la față, nu putea ține obiecte și nu simțea atingerea la nivelul mâinilor și al încheieturilor.
Intervenția neurochirurgicală a durat 15 ore, timp în care medicii au implantat cinci rețele de microelectrozi în creierul participantului. Două dintre aceste rețele au fost amplasate în cortexul motor primar, regiunea responsabilă de coordonarea mișcării, în timp ce alte trei au fost plasate în cortexul somatosenzorial primar, zona care primește și interpretează informațiile tactile. Acest aranjament complex a permis înregistrarea activității cortexului motor și senzorial, iar algoritmii de inteligență artificială (AI) au identificat intențiile de mișcare cu o acuratețe remarcabilă de până la 84,6%. Această performanță s-a menținut timp de cinci luni, fără a fi necesară recalibrarea algoritmilor, un aspect crucial pentru aplicabilitatea clinică pe termen lung.
Semnalele cerebrale, asociate intenției de mișcare, au fost analizate de algoritmi AI și transformate în impulsuri electrice care au stimulat măduva spinării și mușchii antebrațului. Astfel, intenția bărbatului de a deschide sau închide mâna a fost transpusă în mișcare fizică. Pentru restabilirea senzației de atingere, cercetătorii au montat senzori de presiune în palmă și într-o orteză personalizată pentru mâna dreaptă. Informațiile captate de acești senzori au fost transmise, prin stimulare electrică, către cortexul somatosenzorial, permițându-i participantului să perceapă momentul în care atingea sau strângea un obiect.
Într-o primă etapă a studiului, stimularea electrică a măduvei spinării a dus la o creștere semnificativă a forței de flexie a coatelor. După aproximativ 35 de săptămâni, forța brațului drept crescuse cu 86%, iar cea a brațului stâng cu 62% față de valorile inițiale. Aceste îmbunătățiri i-au permis bărbatului să-și ducă ambele mâini la față. Cu toate acestea, stimularea măduvei spinării nu a fost suficientă pentru restabilirea controlului voluntar asupra degetelor și nici nu a îmbunătățit sensibilitatea mâinii și a încheieturii, funcții pentru care a fost necesară utilizarea întregului sistem neuroprotetic.
Cu ajutorul implanturilor cerebrale, al stimulării musculare și al ortezei, participantul a reușit să deschidă și să închidă mâna dreaptă, să ridice o cană și să bea singur, să-și ducă mâncarea la gură și, în mod remarcabil, să controleze forța cu care prindea obiecte fragile. Într-un test relevant, cercetătorii i-au blocat vederea și i-au cerut să prindă și să ridice o coajă goală de ou. Un algoritm de AI a reglat în timp real forța de prindere a ortezei, asigurându-se că obiectul nu era scăpat sau strivit. Cu algoritmul activ, forța de prindere a fost menținută în limitele stabilite în 87% dintre încercări, comparativ cu doar 27% atunci când algoritmul nu era utilizat. Stimularea cortexului somatosenzorial l-a ajutat pe pacient să recunoască prezența obiectului în mână și să evite strângerea excesivă.
Un aspect deosebit de promițător al studiului este persistența unor beneficii chiar și după oprirea stimulării. Cercetătorii au observat o îmbunătățire a sensibilității la nivelul încheieturii mâinii, care s-a menținut mai mult de două luni. Potrivit lui Chad Bouton, specialist în inginerie biomedicală și profesor la Institutul de Medicină Bioelectronică din cadrul Feinstein Institutes, și autorul corespondent al studiului, „Nu urmărim doar să ocolim leziunea, ci să ajutăm sistemul nervos să își refacă legăturile”. Această persistență sugerează că stimularea repetată ar putea favoriza neuroplasticitatea, capacitatea intrinsecă a sistemului nervos de a forma sau consolida noi conexiuni neuronale, oferind o speranță reală pentru recuperarea pe termen lung.
De ce contează
Această descoperire are implicații profunde pentru pacienții cu leziuni severe ale măduvei spinării, oferind o perspectivă nouă asupra restabilirii autonomiei. Capacitatea de a-și mișca propriile membre și de a simți atingerea transformă radical calitatea vieții, permițând efectuarea unor activități esențiale fără ajutor. Mai mult, sugestia de neuroplasticitate indusă de sistem deschide calea către terapii care nu doar compensează o leziune, ci contribuie la o recuperare biologică. Aceasta ar putea reduce dependența de îngrijitori și costurile asociate, având un impact social și economic semnificativ la nivel global.
Cu toate că rezultatele sunt extrem de încurajatoare, autorii studiului subliniază necesitatea prudenței. Sistemul a fost evaluat la un singur participant, iar tehnologia necesită echipamente specializate, implanturi cerebrale complexe și personal medical înalt calificat, nefiind disponibilă pentru utilizare medicală curentă. Echipa de cercetare intenționează să testeze tehnologia pe mai multe persoane cu diferite tipuri de leziuni ale măduvei spinării și să evalueze dacă beneficiile pot fi reproduse la o scară mai largă. Studiile viitoare vor trebui, de asemenea, să stabilească în ce măsură sistemul poate fi simplificat pentru a fi utilizat în afara centrelor de cercetare specializate, deschizând calea către o aplicare clinică mai accesibilă și răspândită.
Această etapă este crucială pentru a transforma o inovație de laborator într-o soluție medicală reală și disponibilă.