ข่าวยาว ทันสมัย ง่ายนิดเดียว : exoskeleton
หลายคนคงเคยได้เห็นข่าว exoskeleton มากันบ้างแล้วแต่คราวนี้ก้าวหน้ากว่าทุกครั้งกับงานวิจัยจากฝรั่งเศส ต้นข่าวจากวารสาร Lancet Neurology
เริ่มต้นก่อนว่าเป้าหมายของการรักษานี้คือช่วยเหลือคนที่มีแขนขาอ่อนแรงทั้งสองข้างจากการบาดเจ็บของไขสันหลังบริเวณคอ การบาดเจ็บของไขสันหลังบริเวณคอจะกระทบต่อสายใยประสาทที่ส่งมาจากสมองเพื่อควบคุมแขนและขา รวมไปถึงระบบประสาทอัตโนมัติ และถ้าบาดเจ็บในระดับบนอาจจะไปรบกวนการทำงานของกระบังลมทำให้การหายใจผิดปกติได้
สมองยังใช้งานได้ และส่งกระแสประสาทมาได้ เพียงแต่มันส่งมาไม่ถึงเท่านั้น ถ้าเราสามารถ "บายพาส" กระแสประสาทจากสมองมาที่แขนขาแบบใหม่ คือแขนขากล จะช่วยการเคลื่อนไหวได้พอสมควร จากที่นอนนิ่งติดเตียงเป็นพอขยับได้
ในอดีตมีการทดลองเพื่อส่งสัญญาณประสาทจากสมองมาที่แขนขากลได้บ้าง แต่ยังไม่ดีเท่าที่ควร ครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสได้ใช้เทคโนโลยีระดับสูงสุดมาช่วยทำฝันให้เป็นจริง โดยทำการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบเครื่องใหม่กับเครื่องเดิมที่เคยทำมาแล้ว เลือกคนที่ไขสันหลังถูกทำลายแต่สมองยังดีมาเข้าร่วม เดิมมีคนเข้าร่วมสองคนแต่ต้องออกจากการศึกษาไปหนึ่งคน เหลือแค่คนเดียวนำมาวิเคราะห์ข้อมูล
ผู้ป่วยเป็นชายอายุ 28 ปีได้รับอุบัติเหตุทำให้ไขสันหลังส่วนคอระดับกระดูกสันหลังข้อที่ 4 และ 5 มาเข้าร่วมงานวิจัยโดยได้รับการฝังอุปกรณ์รับสัญญาณที่เยื่อหุ้มสมองชิดกับผิวสมองส่วนที่ควบคุมแขน ติดทั้งสองข้างของสมองด้านละ 64 จุด จะรับสัญญาณไฟฟ้าจากสมองที่เรียกว่า electrocorticographic signals แล้วส่งผ่านสัญญาณแบบไร้สายไปยังหน่วยรับสัญญาณ จุดนี่เป็นจุดที่สำคัญของการทดลองนี้ เพราะสัญญาณแบบเดิมจะเป็นแบบมีสาย มีโอกาสหลุดหรือเคลื่อนที่เพราะมีการขยับตลอด สุดท้ายก็จะใข้งานไม่ได้ แต่แบบไร้สายนี้จะฝังในกะโหลกทำให้เป็นอิสระต่อการเคลื่อนที่ของแขนขากล ไม่หลุดเคลื่อนที่
หลังจากที่สัญญาณส่งออกมาที่หน่วยรับสัญญาณคือ หน่วยเคลื่อนที่ของแขนขากลและหน่วยสร้างภาพเสมือน สัญญาณที่ออกมาจากสมองจะเป็นชุดคำสั่งที่สมองจะไปสั่งการแขนขา เราใช้ชุดคำสั่งนี้มาสร้างภาพเสมือนและบังคับแขนขากล ในช่วงแรกจะมีการฝึกความสัมพันธ์แบบภาพเสมือน (simulation) ระหว่างสัญญาณสมอง ภาพจากจอ และการขยับ คิดถึงการฝึกบิน การบังคับเกมด้วยคันโยก เมื่อทำได้ดีคือการสอบเทียบระบบและอุปกรณ์ให้มีความแม่นยำระหว่าง ตาดู สมองสั่ง ภาพที่เกิดและการเคลื่อนที่ ฝึกให้คอมพิวเตอร์เรียนรู้จนสามารถช่วยเหลือการเดิน องศาการขยับที่ละเอียด จับสิ่งของได้
แต่ว่ายังไม่ได้อิสระแบบชุดหุ่นยนต์ครับ นี่เป็นเพียงต้นแบบต้องมีอุปกรณ์รางพิเศษเพื่อพยุงตัวและแขนขากลด้วย (อนาคตอาจจะเป็นชุดสูทบังคับได้เหมือนเราขับหุ่นยนต์เลย) และได้ให้ไปใช้ที่บ้านด้วย พบว่าที่บ้านมีความแม่นยำ 64% ส่วนที่ศูนย์การทดลองมีความแม่นยำ 70.9% โดยที่ไม่ต้องมาปรับตั้งเครื่อง ไม่ต้องจูน แม่นยำต่อเนื่องถึง 7 สัปดาห์ ที่สำคัญชุดนี้ออกแบบมาให้ใช้ร่วมกันได้ นั่นคือผู้ป่วยที่มีสมองดีแต่ไขสันหลังพิการ นำไปฝังอุปกรณ์ส่งสัญญาณ แล้วก็มาใช้เครื่องนี้ได้ทุกคน เยี่ยมไหม
ความแม่นยำนี้สูงกว่าเครื่องในอดีตที่ต้องลากสายจากสมองมาต่อกับแขนขากลแบบหนึ่งคนหนึ่งเครื่อง สุดยอดมาก Homo Deus จริง ๆ สงสัยต้องซื้อชุดสูท 11 ตัวมาให้นักเตะแถวแมนเชสเตอร์
Benabid AL, et al "An exoskeleton controlled by an epidural wireless brain–machine interface in a tetraplegic patient: a proof-of-concept demonstration" Lancet Neurology 2019; DOI: 10.1016/S1474-4422(19)30321-7.
Photo Credit: Juliette Treillet, Fonds de dotation Clinatec
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น