Nhrada nervovch bunk Je to jen otzka asu - nevidom budou vidt, ochrnut zase chodit. ipy pevezmou funkce pokozench nervovch bunk. Takov experimenty se dnes u provdj na mnoha univerzitnch klinikch. Ineni lidskch tl Prosinec 1996: Pan J. R. m zchvat mrtvice s tاkmi nsledky. 53let mu z Atlanty utrpl natolik vn pokozen mozku, e je od t doby od hlavy dol ochrnut. S plnmi duevnmi schopnostmi sed na vozku, je odkzn na dchac automat a neme mluvit. Jeho sluch a zrak natst zstaly funkn, take se me dorozumvat pohledy. Dvoj mrknut znamen "ano", jedno znamen "ne". Takovto spojen s vnjm svtem je vak samozejm velice nedostaten. Od 24. bezna 1998 je tomu jinak. Toho dne implantoval Dr. Roy E. Bakay, neurochirurg na Emory University v Atlant, do mozku J. R. malou sklennou elektrodu, kterou vyvinul spolen se svm kolegou Dr. Phillipem Kennedym z technick univerzity v Georgii. Tato elektroda posl nervov signly J. R. pmo do potae, kter je spojen s obrazovkou. J. R. tak doke jen silou sv mylenky posunout kurzor na obrazovce. Od jna u um pohybovat kurzorem pes pt vodorovn uspodanch ikon a aktivovat je. Klepne-li na jednu, nape pota nap. vtu "Mm bolesti" nebo "Prosm, zhasnte svtlo". Nejoblbenj ikonou J. R. je vak "Na brzkou shledanou. Bylo mi potenm s tebou mluvit." Kennedy a Bakay doufaj, e dky tto elektrod skon totln izolace takzvanch upoutanch pacient, tedy lid, kte se ocitli v komunikanm vakuu v dsledku mozkov phody nebo poruchy mchy. Upoutan pacienti, jak dokzali vdci z univerzity v Tbingenu, mohou dokonce komunikovat pes PC, ani by museli podstoupit operativn zkrok v mozku. Kolektiv soustedn kolem profesora Nilse Birbaumera z Institutu pro medicnskou psychologii a neurobiologii chovn pracuje s pacienty postienmi ALS (amyotrofn laterln sklerza - nemoc, pi kter jsou svalov funkce tla ochromeny degenerac motorickch neuron). Lkai m elektroencefalogramem (EEG) elektrickou mozkovou innost pacienta pomoc elektrod, kter jsou "nalepeny" na pokoce jeho hlavy. Umouj tak upoutanm pacientm, kte sv okol vnmaj, ale v dsledku onemocnn se nemohou nijak vyjdit, komunikovat uvdomlm ovldnm mozkovch proud. Jednm z pacient tbingenskho institutu, jeho ALS upoutala na vozk, je Klaus W. Roku 1997 zaal se specilnm trninkem. Zpotku posouval pomoc mozkovch vln - tzv. pomalch mozkovch potencil - kurzor na obrazovce vysokou aktivitou do branky na hornm okraji obrazovky a uvolnnm do branky na jejm spodnm okraji. Postupem doby zvldl podstatn vc - Klaus W. pe na potai dopisy. Ze skupiny psmen vybr jednotliv typy a ad je za sebe. Vbr jednoho psmene mu trv asi 30 a 45 sekund. Na dopise o stovce slov pracoval pes dva tdny. Klaus ije doma v pi sv rodiny a s potaem je spojen dvakrt tdn vdy na ti hodiny. Po tto dob je vtinou unaven a pak i etnost spch s ovldnm kurzoru klesne pod 80 %. Zkladn vzkum, kter pacientm i lkam v Atlant a v Tbingenu dky spoluprci dv siln impulzy, vznamn pispv k rozvoji speciln vzkumn disciplny zvan neurotechnologie. Na celm svt se vdeck projekty z tto oblasti sousteuj na souhru mezi lidskm mozkem na jedn stran a zenm protzy nebo stroj na stran druh. Pokrok se vak uskuteuje jen v malch obtnch krocch. Stle jet to znamen pedevm shromaovat zkladn poznatky o funkcch mozku a sloitch vzjemnch psobench v lidskm organismu. Profesor Peter Fromherz, editel Institutu Maxe Plancka pro biochemii v Martinsriedu u Mnichova, u dlouho pstuje nervov buky a v laboratornch pokusech optimalizuje kontakt mezi bukou a potaovm ipem. Navzdory intenzivn vzkumn prci se nervovou buku a ip do pmho kontaktu dosud uvst nepodailo. Mezrka - a nepatrn - mezi 10 a 100 nanometry (1 nm = 10-9 m) posta proteinm i bukm, aby spojen zabrnily. Expert na neurotechnologii proto brzd ukvapen oekvn spchu. "Globln eeno, jsem skeptick," k Fromherz. Akoliv neurotechnologie jet nen tak daleko, aby umla pln nahradit tlesn funkce lovka, pebr elektronika ji dnes v nkterch dlch oblastech funkci nervovho systmu. Poda-li se navzat nervov buky pacienta na elektronick prvky, me bt pomoeno i lidem s nejvym stupnm ochrnut. Pro mnoh pacienty je tento pokrok medicny jako mal zzrak. Tak pro emeslnka Jense Kohlera, kter po pdu z leen utrpl zlomeninu v oblasti sluchovch kstek a ohluchl. "Je to jako nov ivot," k Kohler, "slym auta na ulici, hlen na ndra." Dky operaci na klinice HNO Vysok lkask koly v Hannoveru me opt zashnout do debaty mezi pteli. Kohler nos u pasu malou krabiku s eovm procesorem. Vestavn mikrofon snm zvukov vlny, procesor je pevd na elektrick impulzy. Signly se penej na vyslac cvku, kterou m za uchem. Vyslac cvka vyle signly ke kapsli implantovan pod k na hlav. Tento pijma, tzv. cochlea-implantt (cochlea je hlem ve vnitnm uchu), vede proudov impulzy pes jemnou elektrodu pmo na sluchov nerv. Jako vichni pacienti s tmto implanttem, mus se i Kohler uit s touto naslouchac pomckou zachzet. Protoe byl hluch jen nkolik msc, probh u nj pizpsobovac proces mnohem rychleji ne u pacient, kte byli operovni a znanou dobu po ztrt sluchu. Nadje pro pacienty s pokozenm sluchem je tedy velk - v mnoha ppadech lze pomoci. Tak obvykl naslouchac pstroje ipov technika v posledn dob hodn vylepila. Jejich uivatel toti vtinou trp zptnmi vazbami a psknm. Je-li vzdlenost zdroje od ucha pli mal, co se stv teba pi telefonovn, zanou naslouchtka vydvat protivn pitn. Pi pouit slicov techniky firmy Danalogic lze takov umy vylouit. V zazench je mal potaov ip, kter eliminuje zptnou vazbu. A co vc - zpracovnm zvuk ve trncti frekvennch psmech se znateln zlepuje i kvalita tnu. Na rozdl od starch naslouchtek mohou nedoslchav se zazenm zenm ipem jasn rozumt hlasm i pi vysok rovni hluku v pozad. Za spchy pi pokozench sluchu vd؟ neurotechnologie uspodn hlemd ve sluchovm stroj. Impulzy jsou v nm pijmny asi 30 000 vlasovmi bukami a jsou vedeny nervovmi bukami do speciln oblasti mozku. Pokud se funkce nkterch z tchto vlasovch bunk nahrad vysplou ipovou technikou, lovk sly alespo v oblasti dleit pro komunikaci e. V porovnn s uchem je pokus nahradit lidsk oko daleko obtnj. Fotoreceptory, asi 100 milion bunk, pijmaj svteln impulzy, kter pes nervov uzliny zsobuj zrakov nerv impulzy. V onm pozad tak m lovk ohromn sloitou neuronovou s. Vdci si dali za kol simulovat pomoc ip alespo st tto tkn. Na on klinice univerzity v Tbingenu vyvj tm profesora Eberharta Zrennera ip, kter se umst pod stnici. Lkai nyn testuj snenlivost rznch materil s bun؟nou tkn a optimalizuj ip co do spoteby energie a vkonnosti. Pracovn skupina ji pedloila fungujc ip (kter vak jet vykazuje adu nedostatk) a vyzkouela jej na zvatech. "Ne pijdou na adu lid," k profesor Zrenner, "uplyne urit jet nkolik rok." Pouit implanttu u slepch pacient plnuj tbingent vzkumnci po roce 2002. Do t doby budou chirurgov implantovat ip do o krlkm, potkanm a vepm. Na univerzit v Bonnu se neuroinformatik profesor Rolf Eckmiller jako koordintor tmu lka a technik z rznch vzkumnch stedisek zabv alternativn metodou: napodobenm fotoreceptor vetn nervov tkn v ipu. Inteligentn systm zpracovn obrazu m bt umstn v brlch. Dekdovan signly pjdou od vyslae v brlch k pijmai uvnit on bulvy a ten ped elektrick impulzy mikroelektrodami pmo nervovm bukm v oku. Jak obrazy tak vzniknou v mozku pacienta, to zle na procesu uen, trninku tzv. retinlnho dekodru. Lze doufat, e pacienti budou schopni rozpoznvat tvar vtch objekt. Oba projekty na tma neurotechnologie oka - projekt profesora Zrennera v Tbingenu a projekt profesora Eckmillera v Bonnu - jsou st velkoryse rozvrenho podprnho programu Spolkovho ministerstva pro vzdln a vzkum (BMBF), kter je nyn realizovn pod nzvem "Stnicov implantt". V roce 1995 bylo na jeho podporu schvleno 18 milion marek. Na na dlch kolech obou konsorci pracuje celkem asi 20 tm z rznch univerzit a Fraunhoferovch institut. Projekn skupiny v Nmecku si do dneka vytvoily v mezinrodnm mtku ctyhodn nskok. Pjde-li ve podle profesora Rolfa Eckmillera, mohl by se - po pelivm uven - implantt pacientovi poprv vloit do oka v roce 2002 jako vsledek vvojovch prac nedvno zaloen firmy Intelligent Implants v Bonnu. Tak by prvn slepec dostal zpt st schopnosti vidt dky neurotechnologii. Profesor Eckmiller je na nskok svho tmu hrd. "Nevme o dnm projektu, a to ani v USA ani v Japonsku, kter by dokzal vytvoit on protzu tak rychle." Harald Fette Sklad nhradnch dl s ipovou technikou Na rozdl od vzkumu umlch nervovch systm je lkask technika, pokud jde o nhradu lidskch konetin vysoce dokonalmi protzami, velmi pokroil. Campbell Aird (47 let) ztratil pai pi nutn amputaci kvli rakovin svalstva. V nemocnici Princess Margret Rose Hospital v Edinburghu dostal pai umlou. "To, co vidme ve filmech s Jamesem Bondem, je ve srovnn s tm slabouk odvar," k hrd Aird. Pohyb pae a ruky d zbylm pahlem. Mikrosenzory vedou elektrick impulzy, kter posl mozek neexistujcm svalm pae, z pahlu na protzu. Dky tomu me, podobn jako dv, pohybovat umlou rukou silou sv vle. Pod umlou pokokou ze silikonu je vyspl elektronika a precizn mechanika. ada senzor v pai a v ruce hls tlak, kter na nich spov, potenciometru. Mikroipy d pohyby a odmuj smrovn sval, aby prsty pi uchopen pedmty nerozdrtily. "S nam implanttem mohou nejtا invalid konen opt navzat kontakt s vnjm svtem." Prof. Roy Bakay, Emory University, Atlanta. "Nam clem je vyvinout pln implantovateln eov procesor." Prof. Thomas Lenarz, klinika HNO Vysok lkask koly v Hannoveru. "Nevme, kdy se nm poda navrtit zrak implanttem stnice." Prof. Eberhart Zrenner, on klinika univerzity v Tbingenu. Infotipy www.nero.uni-bonn.de www.uni-tuebingen.de/subret www.smart-hearing.com www.cochlear.com.au