Το Εθνικό Ινστιτούτο Γραφενίου στη Βρετανία έκανε γνωστό ότι δημιούργησε ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα το οποίο, όπως αναφέρουν σε δημοσίευμα τους οι Times, πρόκειται να χρησιμοποιηθεί σε κλινική δοκιμή στο Μάντσεστερ, όπου εδρεύει το ινστιτούτο.

Το γραφένιο είναι ένα πολύ λεπτό υλικό που αποτελείται από μόνο ένα στρώμα ατόμων άνθρακα σε μια δομή εξαγωνικού πλέγματος.

Η ανακάλυψη του γραφενίου έγινε από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ και το υλικό αυτό αποδείχθηκε θαυματουργό, αφού μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα απεριόριστο εύρος εφαρμογών και τομέων της επιστήμης και της βιομηχανίας, δημιουργώντας επαναστατικές τεχνολογίες και προϊόντα. Οι ερευνητές που το ανακάλυψαν (Αντρέ Γκέιμ, Κονσταντίν Νοβοσέλοφ) τιμήθηκαν με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής το 2010.

Ο τομέας των εγκεφαλικών εμφυτευμάτων είναι ραγδαία αναπτυσσόμενος, με πολλές εταιρείες να παράγουν τσιπάκια που τοποθετούνται στον εγκέφαλο ασθενών με σοβαρά κινητικά και άλλα προβλήματα, συνήθως τετραπληγικά άτομα, επιτρέποντάς τους να επικοινωνούν νοητικά με υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα και γενικά με ηλεκτρονικές συσκευές. Τους παρέχουν έτσι ένα επίπεδο σύνδεσης με το περιβάλλον τους και κάποιου είδους αυτονομία σε ορισμένους τομείς.

Υπάρχουν εταιρείες που αναπτύσσουν εγκεφαλικά εμφυτεύματα σχεδιασμένα ώστε να λειτουργούν ως ψηφιακές γέφυρες ανάμεσα στον εγκέφαλο και τη σπονδυλική στήλη και να επιτρέπουν σε τετραπληγικά άτομα να σηκώνονται όρθια και να αποκτούν ένα επίπεδο κίνησης.

Ο αμερικανός μεγιστάνας Ελον Μασκ στην πολυσχιδή επιχειρηματική του δραστηριότητα έχει ιδρύσει και μια εταιρεία νευροτεχνολογίας, τη Neuralink, γνωστοποιώντας ταυτόχρονα με την ανακοίνωση του Εθνικού Ινστιτούτου Γραφενίου ότι η Neuralink εμφύτευσε για δεύτερη φορά ένα τσιπάκι, στον εγκέφαλο τετραπληγικού ασθενούς. Με αυτό μπορεί να ελέγχει έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή, μέσω νοητικών εντολών. Σύμφωνα με τον Μασκ, όλα φαίνονται να πηγαίνουν καλά και το εμφύτευμα λειτουργεί ομαλά.

Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Γραφενίου ελπίζουν ότι η δοκιμή-ορόσημο θα οδηγήσει στην ανάπτυξη πιο ευαίσθητων διεπαφών μεταξύ του ανθρώπινου εγκεφάλου και των εξωτερικών υπολογιστών σε σύγκριση με τις υπάρχουσες συσκευές.

Η δοκιμή και τα οφέλη

Οπως γράφουν οι Times, τα βελτιωμένα εμφυτεύματα θα μπορούσαν με τη σειρά τους να οδηγήσουν σε καλύτερες θεραπείες για παθήσεις όπως η νόσος του Πάρκινσον και οι επιπτώσεις των εγκεφαλικών επεισοδίων, καθώς και να μεταφράσουν ακόμη πιο αποτελεσματικά τις σκέψεις των ατόμων με δυσκολίες στην ομιλία ή στην κίνηση.

Μια ομάδα στο Βασιλικό Νοσοκομείο του Salford θα τοποθετήσει μια ευέλικτη διεπαφή με 64 ηλεκτρόδια γραφενίου στον εγκέφαλο του πρώτου ασθενούς που θα λάβει μέρος στη δοκιμή. Συγκριτικά, το εμφύτευμα της Neuralink διαθέτει 1,024 ηλεκτρόδια, που σημαίνει ότι είναι πολύ πιο σύνθετο και πολύπλοκο και άρα υπάρχουν περισσότερες πιθανότητες δυσλειτουργιών. Επειδή ο εγκέφαλος είναι το πιο ευαίσθητο ανθρώπινο όργανο, ελλοχεύουν κίνδυνοι για την υγεία του ασθενούς.

Ο ασθενής υποβάλλεται σε νευροχειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση όγκου γλοιοβλαστώματος. Το εμφύτευμα θα διεγείρει και θα διαβάζει τη νευρική δραστηριότητα με υψηλή ακρίβεια, έτσι ώστε τα λειτουργικά μέρη του εγκεφάλου να μπορούν να διατηρηθούν όταν αφαιρείται ο καρκίνος.

Η τεχνολογία

Τα εμφυτεύματα κατασκευάστηκαν από την InBrain, μια εταιρεία νευροτεχνολογίας με έδρα στη Βαρκελώνη, σε συνεργασία με το Καταλανικό Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας και το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.

Η Καρολίνα Αγκιλάρ, διευθύνουσα σύμβουλος της InBrain, δήλωσε στους Times ότι το επόμενο στάδιο θα είναι η διεξαγωγή κλινικών δοκιμών με το θεραπευτικό εμφύτευμα της εταιρείας για τη νόσο του Πάρκινσον.

Εχει δύο συνδεδεμένα συστατικά, το ένα από τα οποία κάθεται στο επιφανειακό στρώμα του εγκεφάλου «σαν ένα κομμάτι σελοφάν», διαβάζοντας και ερμηνεύοντας την ηλεκτρική του δραστηριότητα. Το άλλο εισάγεται στον εγκέφαλο για να δώσει πολύ πιο ακριβές ερέθισμα στις περιοχές που ελέγχουν την κίνηση και άλλες λειτουργίες που επηρεάζονται από τη νόσο του Πάρκινσον από οποιαδήποτε άλλη διαθέσιμη συσκευή διέγερσης του εγκεφάλου.

«Με την Τεχνητή Νοημοσύνη η συσκευή μπορεί να μάθει από τον εγκέφαλο μεμονωμένων ασθενών να παρέχει εξατομικευμένη νευρολογική θεραπεία» λέει η Αγκιλάρ.

Τα φύλλα γραφενίου αποτελούνται από ένα ενιαίο στρώμα ατόμων άνθρακα σε ένα εξαγωνικό πλέγμα – μια μοριακή δομή που δίνει στο υλικό εξαιρετικές ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες.

«Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της δοκιμής είναι να αποδείξει την ασφάλεια των ηλεκτροδίων γραφενίου που εφαρμόζονται στον εγκέφαλο σε οκτώ έως δέκα ασθενείς. Θα αξιολογήσουμε επίσης την ποιότητα των σημάτων που καταγράφονται και την ικανότητα του εμφυτεύματος να διεγείρει τον εγκέφαλο» δήλωσε επίσης στους Times ο καθηγητής Κώστας Κωσταρέλος, επικεφαλής ερευνητής της δοκιμής.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News