Nowa generacja chińskiej technologii neurointerfejsów otwiera przełomowy rozdział w leczeniu urazów rdzenia kręgowego. Po raz pierwszy w historii naukowcom z Uniwersytetu Fudan w Szanghaju udało się przywrócić zdolność chodzenia czterem pacjentom z całkowitym porażeniem kończyn dolnych. Dzięki wszczepieniu miniaturowych elektrod do mózgu i rdzenia kręgowego oraz wykorzystaniu zaawansowanych algorytmów sztucznej inteligencji, pacjenci odzyskali kontrolę nad nogami już w ciągu 24 godzin od operacji. Dla świata medycznego to nie tylko dowód skuteczności chińskiej technologii, ale także potencjalny zwrot w globalnym wyścigu neurotechnologicznym.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa innowacyjna technologia interfejsu mózgowo-rdzeniowego i w jaki sposób umożliwia sparaliżowanym pacjentom powrót do chodzenia.
- Na czym polega proces neuronalnej przebudowy i jakie znaczenie ma dla rehabilitacji neurologicznej.
- Jakie konkretne rezultaty osiągnięto w pierwszych operacjach klinicznych przeprowadzonych w Szanghaju.
- Dlaczego chińskie rozwiązanie może wyprzedzić technologie rozwijane w USA i Europie, w tym projekty takie jak Neuralink.
Przełomowa operacja w Szanghaju
Zabieg, który odbył się w szpitalu Zhongshan w Szanghaju, był czwartym klinicznym potwierdzeniem koncepcji działania interfejsu mózgowo-rdzeniowego (BSI – brain-spine interface). Po raz pierwszy na świecie umożliwił osobie z całkowitym porażeniem dolnych kończyn odzyskanie zdolności do samodzielnego stania i chodzenia. Zabieg trwał zaledwie cztery godziny i polegał na wszczepieniu dwóch elektrod o średnicy ok. 1 mm do kory ruchowej mózgu oraz stymulatora do przestrzeni nadoponowej w odcinku piersiowym lub lędźwiowym kręgosłupa.
Jak podkreśla prof. Jia Fumin, główny badacz projektu:
W przeszłości każdy znał wysokiej klasy sprzęt medyczny z zagranicy, ale teraz wkroczyliśmy na nieznane terytorium, osiągając pierwsze na świecie nowe pokolenie oryginalnych rozwiązań systemowych interfejsu mózgowo-rdzeniowego.
Jak działa interfejs mózg-rdzeń?
Przy uszkodzeniu rdzenia kręgowego dochodzi do przerwania komunikacji pomiędzy mózgiem, a neuronami rdzeniowymi. Interfejs mózgowo-rdzeniowy opracowany przez chiński zespół tworzy tzw. „neuronalny most” – pozwala na odczytanie sygnałów z mózgu, ich dekodowanie i przesłanie precyzyjnej stymulacji elektrycznej do odpowiednich korzeni nerwowych. Dzięki temu pacjent odzyskuje realną kontrolę nad mięśniami kończyn dolnych.
Proces ten, określany jako „przebudowa neuronalna” (neural remodeling), umożliwia reorganizację i ponowne połączenie uśpionych szlaków nerwowych. To fundamentalna różnica w porównaniu z technologiami typu BCI (brain-computer interface), które zakładają zewnętrzne sterowanie urządzeniami, a nie wewnętrzną odbudowę funkcji ruchowych.
Od paraliżu do pierwszego kroku
W badaniu wzięło udział czterech mężczyzn w wieku około 30 lat, którzy doznali urazu rdzenia kręgowego w wyniku wypadków przy pracy. Wszyscy zostali zakwalifikowani do minimalnie inwazyjnego zabiegu. Już w ciągu doby od operacji, przy wsparciu sztucznej inteligencji, pacjenci byli w stanie samodzielnie poruszać nogami. W ciągu dwóch tygodni od zabiegu – z pomocą pionizatorów – odzyskali zdolność chodzenia.
Moje stopy są ciepłe i spocone, a także odczuwam mrowienie. Kiedy stoję, czuję, jak mięśnie moich nóg się kurczą – relacjonował jeden z pacjentów.
Największe postępy zanotował 34-letni Lin z prowincji Guangdong, który był sparaliżowany od dwóch lat. Już czternastego dnia po operacji samodzielnie pokonał ponad 5 metrów, kierując ruchem własnej woli.
Technologia opracowana w całości w Chinach
Wszystkie elementy systemu – od mikroelektrod po oprogramowanie i algorytmy – zostały opracowane lokalnie przez Instytut Nauk i Technologii Inspiracji Mózgowej Uniwersytetu Fudan. To szczególnie ważne w kontekście globalnego wyścigu neurotechnologicznego, gdzie dotąd dominowały projekty z USA, takie jak Neuralink Elona Muska.
Chińska technologia wyprzedza jednak konkurencję nie tylko w zakresie koncepcji, ale przede wszystkim skuteczności. Jak zauważono, szwajcarskie badania opublikowane w „Nature” w 2023 roku wymagały sześciu miesięcy rehabilitacji, by osiągnąć porównywalne efekty. W przypadku chińskiego rozwiązania – czas ten skrócono do zaledwie dwóch tygodni.
![Tylko 4,7% PWDL korzysta z AI. Szpitale przyspieszają zmiany [Dane]](https://alertmedyczny.pl/wp-content/uploads/2024/12/sztuczna-inteligencja-ai-robotyka-ogolne-300x200.jpg)
Wyzwania i kolejne kroki
Kluczowym wyzwaniem pozostaje dalsza miniaturyzacja technologii oraz precyzyjne dekodowanie intencji ruchowych pacjenta w czasie rzeczywistym. Jak podkreśla Jia:
Nasza technologia obecnie wykazuje opóźnienie rzędu setek milisekund. Celem jest skrócenie tego czasu do poziomu niemal nieodróżnialnego od zdrowej osoby.
Zespół planuje kontynuację badań i rozszerzenie ich na większą grupę pacjentów, co pozwoli udoskonalić system i zwiększyć skuteczność rehabilitacji. Ostatecznym celem jest całkowite uniezależnienie pacjentów od urządzeń wspomagających.
Nadzieja dla milionów chorych
Według szacunków, na całym świecie żyje około 20 milionów osób z trwałym paraliżem spowodowanym uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Tylko w Chinach liczba ta przekracza 3,7 miliona, a rocznie przybywa 90 tysięcy nowych przypadków. Dotychczas jedyną opcją była rehabilitacja kompensacyjna, nieprzywracająca funkcji ruchowych. Chiński interfejs mózg-rdzeń daje realną szansę na zmianę tego paradygmatu.
To nie tylko sukces technologiczny, ale przede wszystkim nowy początek życia dla sparaliżowanych pacjentów – podkreśla prof. Jia Fumin.
Główne wnioski
- Chińscy naukowcy z Uniwersytetu Fudan jako pierwsi na świecie umożliwili sparaliżowanym pacjentom samodzielne chodzenie dzięki interfejsowi mózg-rdzeń.
- Zabieg obejmuje wszczepienie elektrod o średnicy 1 mm do mózgu i rdzenia kręgowego, tworząc „neuronalny most” odtwarzający utracone połączenia nerwowe.
- Już 24 godziny po operacji pacjenci odzyskali kontrolę nad nogami, a po dwóch tygodniach mogli chodzić z pomocą pionizatorów.
- Wszystkie elementy technologii – od chipów po oprogramowanie – zostały opracowane w Chinach, co czyni to rozwiązanie niezależnym i skalowalnym globalnie.
Źródła:
- news.cgtn.com
- english.shanghai.gov.cn
- interestingengineering.com
