Công nghệ 'Neuron Bypass' giúp người liệt vận động và cảm nhận trở lại

Keith Thomas, 42 tuổi đến từ Massapequa, bang New York, Mỹ, bị liệt tủy sống do chấn thương cổ sau một vụ tai nạn bơi vào năm 2020. Năm 2021, ông đồng ý tham gia thử nghiệm một công nghệ mới được phát triển bởi Feinstein Institute với mục tiêu vượt qua tổn thương tủy sống bằng cách cấy ghép một thiết bị điện tử vào não nhằm tạo cầu nối thần kinh giữa não và cơ thể.

Trước khi thử nghiệm, Thomas không thể tự nâng tay khỏi xe lăn. Sau phẫu thuật cấy ghép nhiều điện cực vào não và quá trình tập luyện kéo dài nhiều tháng, ông đã có thể thực hiện các cử động tay và cầm nắm đồ vật tinh tế như vỏ trứng mà không làm vỡ. Đây là minh chứng cho sự phục hồi hiếm có về vận động và cả cảm giác cho người bị liệt sâu.

Thiết bị hoạt động dựa trên phương pháp "tuyến bypass thần kinh" kép: các điện cực trong não ghi nhận tín hiệu khi Thomas cố gắng cử động tay, sau đó chuyển tín hiệu này tới các cơ ở tay và bàn tay, giúp ông vận động. Đồng thời, các cảm biến áp suất đặt trên ngón tay gửi tín hiệu trở lại não, tái hiện cảm giác xúc giác.

Nhờ vậy, Thomas có thể cảm nhận lại sự chạm, ví dụ như tay chị gái hay lông chó của mình. Bất ngờ hơn, ngay cả khi thiết bị bị tắt, khả năng vận động và nhận cảm của ông vẫn duy trì một phần nhờ công nghệ đã khôi phục một số kết nối thần kinh vốn bị đứt gãy.

Trong vòng 35 tuần sử dụng công nghệ, sức mạnh cơ tay trái Thomas tăng 62%, tay phải tăng 86%. Trước đây ông không thể đưa tay lên mặt, nay có thể tự chạm vào mũi hoặc lau miệng. Công nghệ giúp ông lấy lại cảm giác gắn kết với cơ thể mình.

Nhóm nghiên cứu còn phát triển kỹ thuật "Cortical Mirroring" (Phản chiếu vỏ não), dùng để kích thích các vùng não cảm nhận qua điện cực đồng thời kích thích các dây thần kinh và da ở tay nhằm phục hồi xúc giác. Sau 25 tuần, Thomas cảm nhận được xúc giác ở cổ tay phải, một bộ phận mất cảm giác từ khi gặp nạn.

Những cải thiện về vận động và xúc giác vẫn được duy trì nhiều tháng sau khi kết thúc can thiệp. Theo Chad Bourton, tác giả chính của nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Medicine, hiệu quả này vẫn duy trì hơn hai năm sau, mở ra hy vọng cho hàng triệu người mắc liệt tủy sống cũng như ứng dụng tiềm năng cho bệnh nhân đột quỵ.

Không chỉ vậy, Thomas còn tham gia thử nghiệm một nghiên cứu khác, trong đó thiết bị não của ông giúp điều khiển tay một người khác bị tổn thương tủy sống, đồng thời ông cảm nhận xúc giác từ đối tác qua các ngón tay. Đây được xem là công nghệ "neural bypass liên nhân" hứa hẹn nhiều tiềm năng mới trong tương lai.

Nhóm Feinstein Institute hiện tiếp tục cải tiến phương pháp và mở rộng thử nghiệm với các bệnh lý thần kinh khác, góp phần nâng cao chất lượng sống cho các bệnh nhân khó khăn trong vận động.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.