Un implant cerebral inovator ar putea ajuta persoanele cu dificultăți de vorbire să comunice
Mulți australieni care suferă de tulburări neurologice, cum ar fi boala neuronului motor sau scleroza multiplă, se confruntă cu dificultăți de vorbire și pot ajunge să-și piardă capacitatea de a vorbi.
Dispozitivele tehnologice disponibile pentru a-i ajuta pe acești pacienți să comunice sunt limitate, iar mulți dintre ei se bazează pe tablouri de comunicare sau grafice care necesită selectarea literelor sau cuvintelor pe un ecran prin atingere sau mișcări ale ochilor.
În ultimii ani, au avut loc progrese rapide în interfețele creier-computer, însă prototipurile actuale necesită intervenții chirurgicale invazive și costisitoare.
Compania Fluent, desprinsă de Universitatea din Melbourne, dezvoltă o interfață creier-computer cu risc scăzut, care poate fi inserată sub scalp, dar în afara craniului.
Co-fondatorul Fluent și inginer biomedical, Dr Tim Mahoney, a declarat: „Dispozitivul nostru va fi poziționat deasupra unei zone a creierului numită cortex motor, care controlează mușchii vorbirii.”
„Dacă te gândești la semnalele electrice ca la coduri QR: atunci când o persoană vorbește, fiecare mișcare a gurii și a maxilarului produce diferite „coduri QR” în cortexul ei motor.”
„Aceste „coduri QR” apar și atunci când o persoană cu dificultăți de vorbire încearcă să vorbească. Dispozitivul nostru poate captura aceste coduri într-o secvență, ceea ce ne indică ce încearcă cineva să spună.”
Cercetătorii lucrează la un model de învățare automată care poate transforma activitatea cerebrală înregistrată în text sau audio, permițând persoanelor non-verbale să comunice fără a fi nevoie să spună o vorbă sau să apese un buton.
În cadrul doctoratului său în interfațarea creier-computer accesibilă, Dr Mahoney a demonstrat că calitatea semnalelor electrice capturate cu acest dispozitiv este comparabilă, fie că este plasat sub scalp sau în afara acestuia.
Aceasta înseamnă că echipa poate dezvolta rapid tehnologia fără a necesita intervenții chirurgicale complexe.
Tehnologia a fost validată prin teste preliminare pe oameni în camere de laborator echipate electromagnetic shielded la noul Aikenhead Centre for Medical Discovery din Spitalul St Vincent din Melbourne.
„Participanții au avut 144 de electrozi plasați pe scalp, iar electrozii au înregistrat activitatea cerebrală care avea loc în cortexul motor în timp ce vorbeau, mimau și își imaginau că spun diferite fraze,” a adăugat Dr Mahoney.
„După ce am construit cel mai mare set de date în limba engleză de acest tip, am colaborat cu o echipă japoneză pentru a utiliza un set de date și mai mare. Această colaborare a dovedit că un model poate izola cu acuratețe fraza corectă dintr-un grup de 128 de opțiuni cu o acuratețe de 96 la sută.”
Studii clinice ale electrozilor inserabili Fluent sunt programate să aibă loc mai târziu în acest an.
„Până acum, această capacitate tehnologică a fost considerată posibilă doar prin utilizarea electrozilor foarte invazivi implantați în interiorul craniului,” a afirmat Dr Mahoney.
„Cu un profil de siguranță care este chiar mai bun decât un implant cohlear de rutină, tehnologia va fi mai accesibilă unei populații mai largi.”
Profesorul Mark Cassidy AM, Prorector (Cercetare) la Universitatea din Melbourne, a afirmat că Fluent este un exemplu al muncii extraordinare desfășurate de startup-urile afiliate universității, care avansează tehnologiile în tratamentul afecțiunilor neurologice.
„Fluent s-a născut din ecosistemul de inovație al universității, cu cercetătorii săi obținând finanțare pentru dovada conceptului, fiind sprijiniți de programul de accelerare al Melbourne Entrepreneurial Centre și acum obținând investiții pentru a dezvolta studii clinice umane,” a spus profesorul Cassidy.
„Acest startup lucrează pentru a îmbunătăți independența persoanelor care trăiesc cu boli constrângătoare și transformă vieți ca urmare.”
Fluent a strâns peste 2 milioane de dolari în finanțare de la investitori, inclusiv Fondul de Pre-Finanțare Genesis al Universității din Melbourne, Galileo Ventures, Multiple Sclerosis Western Australia (MSWA), profesorul David Graydon (Universitatea din Melbourne), precum și internațional de la Jumpspace Ventures (New York), Founder’s Factory (Londra) și Pacific Channel (Auckland).
