ANNONSE

VITENSKAP

Elektrisk tankekraft

Tekst: Kjersti Busterud


Publisert: 05.11.2013

ROBOTARM: Takket være en sensor implantert i hjernen kan Cathy Hutchinson løfte en drikkeflaske uten hjelp av andre mennesker. Sensoren fanger opp signaler om ­bevegelsene Hutchinson ønsker å utføre, og overfører dem en datamaskin. Data­maskinen sender så signaler videre til en robotarm. (Foto: BrainGate / NTB scanpix)


Det er ikke bare armer og bein som kan erstattes med proteser. Forskerne kommer stadig lengre i å lage erstatninger når nerveceller svikter.

– Menneskehjernen er den mest ­komplekse strukturen vi vet om. Den består av rundt 100 milliarder nerve­celler som er knyttet sammen i enda flere koblinger. Når signalene mellom nervecellene ikke når fram, har det alvorlige konsekvenser, sier professor ved avdeling for fysiologi ved Universitetet i Oslo, Joel Glover. Under årets forskningsdager holdt han et foredrag om hvordan hjernen, kroppen og omverdenen er integrert, og hva dette betyr for utviklingen av frem­tidens nevroproteser.

– En nevroprotese er en kunstig inn­retning som erstatter en motorisk, ­sensorisk eller kognitiv funksjon. Slike proteser kan blant annet hjelpe blinde med å se, døve med å høre og folk med ulike typer bevegelseshemminger med å komme seg rundt, forteller han.

Elektrisk kommunikasjon

Nerveceller sender informasjon via ­elektriske impulser, både til hverandre og til andre celletyper, for eksempel muskelceller. Ved hjelp av en nevroprotese kan man koble seg på dette systemet: Man ­implanterer elektroder som kan fange opp de elektriske impulsene, og bruker disse til å styre for eksempel en data­maskin ­eller en robot.

Teknikken kan også brukes motsatt vei: Man implanterer en sensor som ­omgjør informasjon fra omverdenen til elektriske impulser, og sender disse direkte til nerve­cellene via implanterte elektroder. Hjernen er tilpasningsdyktig og kan lære seg å tolke signaler fra elektrodene på samme måte som den tolker nerve­cellenes egne signaler.

– Den vanligste nevroprotesen foreløpig er en cochleaprotese, som implanteres i cochlea (sneglehuset) i øret hos døve. Et eksternt apparat fanger opp lyd og sender informasjonen videre til implantatet, som igjen sender signaler til hørselsnerven gjennom elektriske impulser, forteller Glover.

– Man har også klart å implantere ­proteser i øyeeplet som kan sende visuell informasjon direkte til synsnerven eller til synsbarken i hjernen, fortsetter han.

Hjernestyrt robot

Selv om man har mistet en arm eller et bein, kan hjernen fremdeles sende ­signaler om å bevege den tapte kroppsdelen. Det forskes nå mye på å finne ­løsninger der hjernen kan styre en ­maskin i stedet for kroppens egne muskler.

– Ved Brown University har man klart å implantere en sensor i hjernen som fanger opp motoriske signaler. ­Signalene overføres til en ekstern dekoder, som igjen brukes til å styre en robotarm, forklarer Glover.

Robotarmen kan på ingen måte bevege seg like lett og elegant som et ekte arm, men håpet er at man i fremtiden kan styre en protese på samme måte som om det var muskulatur.

Utfordringene med å lage gode nevroproteser for alle hjernens funksjoner stopper imidlertid ikke der, påpeker Glover.

– Andre funksjoner i hjernen kan være organisert på en mer kompleks måte enn motorikk. Når du leser ett eneste ord, foregår det mange forskjellige prosesser i ulike deler av hjernen. Å lage en protese som kan brukes når kognitive funksjoner svikter, er derfor mye vanskeligere. Men man prøver, sier han.

Virtual reality

For de fleste er det ikke aktuelt å ­implantere en elektrode i hjernen med det ­første. En liten smakebit på mulig­heten til å styre verden fra ditt eget hode er det ­imidlertid mulig å få.

– Det selges nå headset med elektroder som kan fange opp signaler fra hjernen via hodebunnen, og sende dem videre til et dataspill. Dermed kan man flytte på ­objekter på skjermen uten å løfte en ­finger. I USA finnes det nå barn som ­spiller dataspill kun ved hjelp av tanker, sier Glover, og viser fram en nettside som selger slike headset for bare 300 dollar.

– Det åpner jo for skremmende ­perspektiver hvis folk velger å leve livene sine i en virtuell virkelighet. Men enkelte har ikke noe valg – å koble seg til en ­datamaskin kan være helt nødvendig for å kunne fungere i hverdagen.


Annonse

© 2019 - Lokalavisen -- Design/layout: Blest.no