Công bố trên trên tạp chí Science, nhóm nghiên cứu cho biết công trình của họ chứng minh rằng, việc bổ sung cảm giác vào công nghệ cải thiện đáng kể chức năng của các bộ phận giả cho người liệt tứ chi, so với việc họ chỉ dựa vào các dấu hiệu thị giác.
Nathan Copeland, 34 tuổi, nói với AFP: “Tôi là người đầu tiên trên thế giới có thiết bị cấy ghép vào vỏ não cảm giác mà các nhà khoa học có thể sử dụng để kích thích não tôi một cách trực tiếp. Và sau đó, tôi cảm thấy như có cảm giác thật trên bàn tay bằng xương bằng thịt của tôi”.
Vào năm 2004, Copeland gặp một tai nạn xe hơi khiến anh bị chấn thương tủy sống nghiêm trọng và liệt cả tứ chi. Anh tình nguyện tham gia nghiên cứu khoa học và 6 năm trước anh đã trải qua một cuộc đại phẫu để cấy các điện cực cực 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 cho biết, có chưa đến 30 người trên thế giới được cấy ghép như thế này. Điều độc đáo về trường hợp của Copeland là một bộ điện cực bổ sung được kết nối với vỏ não cảm xạ của anh, nơi tiếp nhận và xử lý các cảm giác.
Ý tưởng gửi phản hồi xúc giác đến vỏ não cảm giác xúc giác đã có từ nhiều thập kỷ trước, nhưng làm như vậy theo cách có kiểm soát và có thể hiểu được bởi mạch não từng là một thách thức lớn. Sau khi Copeland được phẫu thuật để lắp đặt các điện cực, nhóm nghiên cứu đã thực sự rất hồi hộp.
Sau đó là thời điểm quyết định, khi họ thử gửi tín hiệu xúc giác đầu tiên. “Cảm giác thực sự rất mờ nhạt”, Copeland nhớ lại. Anh yêu cầu họ thử lại để chắc chắn rằng nó là thật.
Trước khi giao diện có thể hoạt động với cánh tay robot, các nhà khoa học đã phải thực hiện một loạt thử nghiệm trên Copeland. Đầu tiên, họ cần tìm hiểu điện cực nào gây ra cảm giác gì khi được kích hoạt và ngón tay nào được liên kết với chúng để thiết lập bàn tay robot một cách chính xác.
Họ cũng bắt anh xem video về cánh tay robot di chuyển sang trái hoặc phải và ghi lại các điện cực sáng lên khi anh được yêu cầu “nghĩ” đó là do anh ta điều khiển nó.
Copeland ngồi cạnh cánh tay robot kim loại màu đen và được yêu cầu nhặt một loạt các vật thể nhỏ như đá, quả cầu và đặt chúng vào một chiếc hộp - khi cảm biến xúc giác được bật hoặc tắt.
Anh có thể hoàn thành mỗi nhiệm vụ trong thời gian trung bình nhanh gấp đôi khi các cảm biến được kích hoạt và thậm chí có thể thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn như nhặt một chiếc ly và đổ những thứ ở trong nó vào một chiếc ly khác.
Nhóm nghiên cứu muốn tinh chỉnh thêm các bộ phận giả vì không muốn chỉ thực hiện các thí nghiệm khoa học trong phòng thí nghiệm mà muốn thực sự chế tạo các thiết bị hữu ích cho mọi người.
Copeland đã thiết lập giao diện máy tính - não của mình ở nhà khi đại dịch Covid-19 đóng cửa các trường đại học và đã sử dụng thời gian chết của mình để học cách vẽ trên máy tính bảng và thậm chí chơi trò chơi điện tử. Anh ta làm điều này bằng cách sử dụng tâm trí của mình để gửi tín hiệu trực tiếp đến máy tính, thay vì sử dụng cánh tay để nhấn các nút.
