Cánh tay giả điều khiển bằng não hiện đại nhất hiện nay

Nhóm nghiên cứu gồm các nhà thần kinh học và kỹ sư sinh học thuộc Đại học Pittsburgh, bang Pennsylvania (Mỹ) hôm 17/12 công bố đã chế tạo thành công cánh tay robot được điều khiển bằng não hiện đại nhất từ trước tới nay. Đây là một bước đột phá mới mở ra hy vọng cho những bệnh nhân bị liệt tay chân trên toàn thế giới.

Bằng cách phẫu thuật cấy ghép cánh tay robot cho những người bại liệt mất khả năng chuyển động, các nhà khoa học đã tiến hành kết nối ý tưởng hoạt động của bộ não để điều khiển cánh tay giả, thông qua việc cấy các mảng vi điện cực rất nhỏ vào vỏ não của người bệnh. Các vi điện cực này sẽ nhận các tín hiệu từ não gắn với các ý tưởng chuyển động. Những tín hiệu này sau đó sẽ được sao chép sang mã máy tính, mà lệnh hướng tới chính là việc làm cánh tay nhân tạo chuyển động theo ý muốn.

Giáo sư Andrew Schwartz tại Đại học Pittsburgh cho biết, phát minh mới đã giúp tăng cường đáng kể các mã lệnh, hay còn gọi là các thuật toán, cho phép tín hiệu đầu tiên xuất hiện từ não bộ nhanh chóng được sao chép. Thuật toán dựa trên mô hình máy tính này gần như cho phép bắt chước cách mà một bộ não bình thường điều khiển các chuyển động tay.

Kết quả cho thấy cánh tay giả đã có thể di chuyển chính xác và tự nhiên hơn rất nhiều so với những thử nghiệm từng tiến hành trước đây. Giáo sư Schwartz nói: "Chúng tôi muốn nắm bắt một cách tự nhiên những đặc điểm của chuyển động từ hoạt động của não. Điều này dẫn đến ý tưởng rằng chúng ta có thể sản xuất chân tay giả đồng thời đảm bảo rằng chúng hoạt động tuân theo các quy tắc của chuyển động tự nhiên. Thật tuyệt khi thấy rằng mọi việc tiến triển rất tốt đẹp. Chúng tôi hi vọng sẽ thành công”.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương pháp trên đối với  bà Jan Scheuermann 52 tuổi bị bại liệt từ cổ trở xuống do bị chứng thoái hóa, không thể di chuyển tay và chân. Hai tuần sau khi ca phẫu thuật cấy ghép tay và chân giả, người phụ nữ này bắt đầu quá trình luyện tập thử nghiệm kéo dài 14 tuần. Nhưng rất bất ngờ, chỉ vào ngày thứ hai, bệnh nhân đã có thể để di chuyển tay chân thông qua sự điều khiển của trí não, và thực hiện các thao tác như cầm nắm, di chuyển các vật dụng nhỏ, xếp hình nón và đẩy một quả bóng lăn bên ngoài một cuộn dây ... Đến cuối thời gian thử nghiệm, bệnh nhân đã chuyển động được cánh tay giả với tỉ lệ thành công tới 91,6%, và nhanh hơn 30 giây so với lúc bắt đầu thử nghiệm.

Bà Jan cho biết: “Tôi không ngừng mỉm cười. Có cái gì rất mới mẻ xảy ra đối với tôi. Không thể tin được tôi có thể di chuyển mọi thứ- điều không tưởng đối với tôi  trong 10 năm qua.. Giờ đây, tôi có thể làm những gì bộ não tôi sai khiến, bất cứ hướng nào mà nó muốn. Đặc biệt tôi có thể thực hiện được môt số động tác liên tiếp”.

Nhóm nghiên cứu chắc chắn rằng đây là một thành công thực sự trong công trình phát triển các thiết bị sử dụng giao diện não, trong đó có ứng dụng điều khiển các chuyển động. Họ hy vọng phát minh mới cũng sớm được ứng dụng cho quân đội, giúp hỗ trợ các cựu chiến binh bị thương. Công trình trên đã được đăng tải trên tạp chí y học "The Lancet"./.