Kyborgové o fous blíže, vznikla první mapa nervových spojů v páteři

Člověk nebo stroj? 

Kyborgové. Bytosti vzniklé propojením člověka a stroje, s těly vylepšenými technikou a s mozky plnými mikročipů. Tak si alespoň spojení člověka se strojem představují autoři sci-fi. Ať už je to Robocop, nebo Borgové ze Star-Treku, toto spojení nás nepřestává fascinovat. A se současnými pokroky v robotice a medicíně, je možná stvoření kyborgů blíže, než se zdá…

Jenom místo Robocopa budou připomínat spíše hlavního hrdinu snímku Upgrade (2018), který po nehodě ochrnul, ale speciální čip implantovaný do páteře mu umožnil znovu chodit. A taky ho postupně začala ovládat zlá umělá inteligence. Ale soustřeďme se zatím na tu první část!

Na takovéto technologii se totiž skutečně pracuje. Jejím vývojem se zabývá například tým doktorky Vivian Mushahwar působící na Albertské Univerzitě v Kanadě. Tento tým vyvíjí implantáty, které by mohly znovu propojit poškozené části míchy a umožnit tak zcela ochrnutým lidem nebo lidem s omezenou pohyblivostí znovu chodit a žít plnohodnotný život.

Mushahwarka původně studovala elektroinženýrství, a právě to ji přivedlo k myšlence, že poškozené nervy v páteři je možné takto opravit. Jak to sama zjednodušuje, nervy v páteři jsou to v podstatě jen dráty vedoucí elektřinu, říkala jsem si. Ty zvládneme spravit! No, ukázalo se že to tak jednoduché není…

Jak opravit míchu 

Při poškození míchy totiž nelze jen „poslepovat“ zpátky poškozená nervová vlákna. Nervová vlákna v míše začnou při přerušení, například v důsledku poranění páteře, odumírat a jejich opětovné propojení je tak prakticky nemožné. Tým doktorky Mushahwar však pracuje na jiném řešení.

Snaží se poškozený úsek přemostit. Implantáty, které tento tým vyvíjí, mají jako vlásek tenké drátky, které pronikají hluboko do míchy mezi svazky nervových vláken a stimulují specifické pohybové neurony. Implantát tak zachytí signál poslaný z mozku, například „Levá noho, pohni se!“ a přenese ho přes poškozený úsek míchy, kde ho znovu předá cílovým neuronům.

Na první pohled to vypadá jako jednoduché a elegantní řešení, ale jsou za tím desetiletí výzkumu a vývoje nových technologií. Lidská mícha totiž není jen jakýsi elektrický kabel rozvádějící pokyny z mozku. Mícha má složitou vnitřní strukturu, kdy specifické skupiny nervových vláken mají specifické funkce.

Bez znalosti této struktury by tedy mohlo dojít k tomu, že signál z mozku by sice byl předán dál implantátem, ten by ale stimuloval špatné nervové vlákno. Ze signálu „Pohni palcem levé nohy.“ by se tak mohlo stát „Vykopni pravou nohou!“ což by mohlo vést k poněkud trapným společenským situacím. Anebo fajn britským sci-fi sitcomům.

Tým doktorky Mushahwar však na tomto problému pilně pracuje a nedávno zveřejnil mapu míchy, která zobrazuje, které oblasti míchy zodpovídají za pohyb kolena, kotníku, kyčle apod.  Ta by mohla sloužit dalšímu výzkumu.

Doufám, že vám teď kontextová reklama prodává nějaké levné čínské páteře. 

Kdy se tedy dočkáme kyborgů? 

Tento výzkum navazuje na mnohaletou snahu SMARTu, což je uskupení více než 100 vědců z různých zemí světa, jejichž cílem je najít nové metody léčby neurologických zranění a nemocí. Neurální implantáty by mohly výrazně zvýšit kvalitu života mnoha lidem kteří utrpěli vážné poškození míchy, mohly by ale také pomoci při rehabilitacích a léčbě neuropatií a jiných onemocnění.

Výzkum těchto neurálních implantátů ale zatím nepokročil ke klinickým testům a před jejich uvedením do praxe je ještě potřeba vychytat nějaké mouchy. Dosavadní implantáty jsou stále relativně velké a mají omezené funkce. Naše věda však neustále postupuje kupředu a nové objevy a inovace, ať už se jedná o miniaturní počítače a elektroniku, detailní mapy funkcí lidského mozku nebo umělé orgány vypěstované z lidských buněk na kterých lze testovat nové postupy, přibližují neurální implantáty z oblasti sci-fi do reality.

„Představte si budoucnost, ve které dříve ochrnutému člověku stačí pomyslet na pohyb, a pokyn z mozku bude implantátem předán dál do končetin. Dříve ochrnutý člověk pak bude moci zase chodit. Je to jako sen!“  říká doktorka Mushahwar v rozhovoru pro Science Daily. A splnění tohoto snu je možná již nadohled. V rámci geologických dob, samože.

Dalším krokem ve výzkumu těchto implantátů bude získat povolení pro klinické testy na lidech. A s rychlostí, s jakou dosavadní výzkum probíhá to vypadá, že bychom se použití těchto implantátů v běžné neurologické praxi mohli dočkat už do deseti let. Tož jen doufejme, že neskončíme jako ti Borgové.

[SKS]

Implantátům by mohly pomoct u bující snahy o brain-machine interface:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!