Công nghệ giao diện não-máy tính giúp mang lại cảm giác cho bệnh nhân bị liệt tứ chi

Công nghệ giao diện não-máy tính giúp mang lại cảm giác cho bệnh nhân bị liệt tứ chi

Hãy tưởng tượng bạn có thể điều khiển một cánh tay robot từ xa mà chỉ sử dụng tâm trí của bạn. Bây giờ, hãy tưởng tượng bạn có thể cảm nhận được khi ngón tay của nó nắm lấy một vật thể, như thể đó là bàn tay của chính bạn. Các nhà khoa học Mỹ ngày 20/5 đã công bố trên tạp chí Science về công nghệ giao diện não-máy tính (BCI) đầu tiên trên thế giới cho phép một bệnh nhân bị liệt từ ngực trở xuống có thể thực hiện được kỳ tích này.

Công nghệ giao diện não-máy tính giúp mang lại cảm giác cho bệnh nhân bị liệt tứ chi ảnh 1Công nghệ giao diện não - máy tính. Ảnh: techslang.com

BCI là công nghệ sử dụng các điện cực khác nhau để thu thập các tín hiệu điện sinh học do hoạt động của não tạo ra, sau đó xử lý và phân tích các tín hiệu thông qua máy tính để giải mã các tín hiệu như chuyển động và thị giác, nhằm đạt được sự tương tác giữa người và máy tính.

Năm 2004, một vụ tai nạn ô tô đã khiến anh Nathan Copeland, 34 tuổi, bị chấn thương tủy sống nghiêm trọng và bị liệt tứ chi. Anh đã tình nguyện tham gia nghiên cứu trên và cách đây 6 năm, anh đã trải qua cuộc đại phẫu để cấy các điện cực siêu nhỏ vào não. Hai bộ gồm 88 điện cực có chiều rộng bằng một sợi tóc được sắp xếp tựa như những chiếc lược chải đầu nhỏ và thâm nhập sâu vào vùng vỏ não điều khiển chức năng vận động.

Theo Phó Giáo sư Rob Gaunt thuộc Khoa Y học vật lý và phục hồi chức năng tại Đại học Pittsburgh, đồng trưởng nhóm nghiên cứu, biết trên thế giới chỉ có chưa đến 30 người được cấy ghép các điện cực siêu nhỏ vào não. Tuy nhiên, điểm đặc biệt trong trường hợp của Copeland là anh được cấy một bộ điện cực bổ sung kết nối với vùng vỏ não điều khiển xúc giác. Theo các nhà nghiên cứu, điều này giúp cải thiện đáng kể chức năng của chân, tay giả cho các bệnh nhân bị liệt tứ chi. Ông Gaunt giải thích: "Khi nắm lấy đồ vật, chúng ta sử dụng xúc giác một cách rất tự nhiên để cải thiện khả năng kiểm soát. Nhóm đã phát triển một giao diện 'hai chiều' - có nghĩa là nó không chỉ có thể "đọc" các hướng dẫn phát đi từ não và truyền 'chỉ thị' đến chân, tay giả, mà còn có thể 'ghi lại' các cảm giác từ thiết bị và truyền chúng trở lại".

Trước khi BCI có thể hoạt động với cánh tay robot, các nhà khoa học đã phải thực hiện một loạt thử nghiệm với anh Copeland. Đầu tiên, họ cần tìm hiểu các điện cực nào kích thích cảm giác gì khi được kích hoạt và ngón tay nào được liên kết với chúng, qua đó thiết lập bàn tay robot một cách chính xác. Họ cũng yêu cầu anh Copeland xem video về cánh tay robot di chuyển sang trái hoặc phải và ghi lại các điện cực sáng lên khi Copeland được yêu cầu "nghĩ" về việc anh ấy đang điều khiển nó. Sau đó, nhóm nghiên cứu bắt đầu thử phát đi những tín hiệu cảm giác đầu tiên. Anh Copeland ngồi bên cạnh cánh tay robot màu đen kim loại và được yêu cầu nhặt một loạt các vật thể nhỏ như đá, quả cầu và đặt chúng vào một chiếc hộp trong điều kiện các cảm biến xúc giác được bật hoặc tắt. Khi các cảm biến được kích hoạt, anh ấy có thể hoàn thành mỗi nhiệm vụ với tốc độ trung bình nhanh hơn gấp đôi và thậm chí có thể thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn như nhấc một chiếc ly và đổ những đồ vật trong đó vào một chiếc ly khác.

Anh Copeland chia sẻ: "Tôi là người đầu tiên trên thế giới được cấy (các điện cực) vào vỏ não điều khiển xúc giác mà họ có thể sử dụng để kích thích não bộ trực tiếp. Sau đó, tôi cảm thấy như thể bàn tay của tôi dường như dần lấy lại cảm giác. Cảm giác đó đã giúp tôi tự tin khi biết rằng tôi chắc chắn đã nắm chặt lấy vật thể đó và có thể nhấc nó lên".

Phó Giáo sư Gaunt cho biết nhóm nghiên cứu muốn tinh chỉnh thêm các bộ phận chân, tay robot vì "chúng tôi không muốn chỉ làm các thí nghiệm khoa học trong phòng thí nghiệm, chúng tôi muốn thực sự chế tạo các thiết bị hữu ích cho mọi người trong ngôi nhà của họ".

Phương Oanh

Phương Oanh ((TTXVN))

Có thể bạn quan tâm

Thay đổi tập quán, giảm nguy cơ bệnh dại

Thay đổi tập quán, giảm nguy cơ bệnh dại

Hiện nay, tập quán nuôi chó thả rông, không xích nhốt và không đeo rọ mõm, đặc biệt tại khu vực nương rẫy trên địa bàn thành phố Đồng Nai vẫn còn rất phổ biến. Thực trạng này đã tạo điều kiện thuận lợi cho virus dại lây truyền chéo giữa động vật hoang dã, chó thả rông và đàn chó nuôi tại các hộ gia đình.

Di dời dân ở Trà Leng khỏi vùng sạt lở

Di dời dân ở Trà Leng khỏi vùng sạt lở

Trà Leng là vùng đất nổi tiếng với danh xưng “cao sơn ngọc quế” nhưng nơi đây cũng thường được nhắc đến như vùng “tâm chấn sạt lở” ở khu vực miền núi phía Tây thành phố Đà Nẵng.

Tiếp tục sụt lún trên Quốc lộ 28, Lâm Đồng

Tiếp tục sụt lún trên Quốc lộ 28, Lâm Đồng

Trước diễn biến phức tạp của tình trạng sụt lún và nứt gãy tại đoạn Km136+800 - Km136+900 trên tuyến Quốc lộ 28, khu vực giáp ranh giữa xã Phúc Thọ Lâm Hà và xã Tà Đùng, lực lượng chức năng tỉnh Lâm Đồng đang khẩn trương triển khai các biện pháp đảm bảo an toàn giao thông.

Đồng lòng giữ mái Nhà rông

Đồng lòng giữ mái Nhà rông

Từ xa xưa, nhà rông đã là không gian sinh hoạt chung, là biểu tượng văn hóa của buôn làng các dân tộc thiểu số ở Tây Nguyên.

Thắm tình quân - dân vùng cao biên giới

Thắm tình quân - dân vùng cao biên giới

Ngày 28/10, Bộ Chỉ huy Quân sự tỉnh Thanh Hóa tổ chức khánh thành Khu văn hóa - thể thao “Thắm tình quân - dân”, mô hình “Dân vận khéo” tại bản Muống, xã vùng cao biên giới Sơn Thủy. 

Sức sống mới trên vùng đất tái định cư

Sức sống mới trên vùng đất tái định cư

Gần 20 năm trước, từ cuối năm 2007, để phục vụ dự án Nhà máy thủy điện Sơn La - công trình trọng điểm quốc gia, hàng trăm hộ dân xã Mường Chiên, huyện Quỳnh Nhai (cũ), tỉnh Sơn La đã nhường đất, rời nơi chôn rau cắt rốn, chuyển đến các điểm tái định cư mới trên địa bàn xã Bình Thuận.

Ấm tình đồng đội nơi cao nguyên đá Đồng Văn

Ấm tình đồng đội nơi cao nguyên đá Đồng Văn

Giữa những dãy núi đá tai mèo trùng điệp nơi cao nguyên đá Đồng Văn (Tuyên Quang), tình đồng đội vẫn bền chặt theo năm tháng, tiếp tục được nối dài qua những việc làm thiết thực khi người lính trở về với cuộc sống đời thường. Bằng những việc làm thiết thực, cán bộ, nhân viên Ban Chỉ huy Quân sự xã Đồng Văn, tỉnh Tuyên Quang đang tiếp thêm động lực cho quân nhân xuất ngũ phát triển kinh tế, ổn định cuộc sống, góp phần tô thắm hình ảnh Bộ đội Cụ Hồ trong lòng nhân dân.

Tuyên Quang tiếp thu, khắc phục ô nhiễm tại bãi rác ở Cốc Pảng

Tuyên Quang tiếp thu, khắc phục ô nhiễm tại bãi rác ở Cốc Pảng

Chiều 26/10, ông Nguyễn Đình Phúc, Chủ tịch UBND xã Du Già (Tuyên Quang) đã ký văn bản số 1844/UBND-KT gửi Thông tấn xã Việt Nam (TTXVN) và Cơ quan thường trú TTXVN tại Tuyên Quang về việc tiếp thu, khắc phục thông tin phản ánh về tình trạng ô nhiễm môi trường tại bãi rác thôn Cốc Pảng.

Giữ an toàn trên những cung đường mùa hoa tam giác mạch

Giữ an toàn trên những cung đường mùa hoa tam giác mạch

Những ngày cuối tháng 10, khi sắc hồng của hoa tam giác mạch bắt đầu trải dài trên những triền núi đá, các cung đường từ hai phường Hà Giang lên Cao nguyên đá Đồng Văn, tỉnh Tuyên Quang trở nên nhộn nhịp bởi dòng người và phương tiện đến tham quan, trải nghiệm.