«Ιατρικό θαύμα» στην έναρξη του Μουντιάλ, με επικεφαλής Βραζιλιάνο επιστήμονα ελληνικής καταγωγής!

Ο Δρ. Νικολέλης, βραζιλιάνος με ελληνική καταγωγή και καθηγητής Νευροβιολογίας στο Πανεπιστήμιο Duke της Βόρειας Καρολίνας, που είναι πρωτοπόρος στις διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή, παρουσίασε τα πιο πρόσφατα πειράματά του στο ετήσιο συνέδριο της American Association for the Advancement of Science που έγινε στη Βοστόνη.

Προαναγγέλοντας μια επαναστατική ανακάλυψη που θα δημοσιευτεί στο περιοδικό Nature τον προσεχή μήνα, ο δρ. Νικολέλης ανακοίνωσε ότι οι επιστήμονες δημιούργησαν την «έκτη αίσθηση» τοποθετώντας στον εγκέφαλο αρουραίων εμφυτεύματα μέσω των οποίων ανιχνεύεται το υπέρυθρο φως. Παρόλο που το φως δεν ήταν ορατό, οι αρουραίοι μπορούσαν να το ανιχνεύσουν μέσω των ηλεκτροδίων που ήταν συνδεδεμένα με το τμήμα του εγκεφάλου τους που είναι υπεύθυνο για την αφή.

Παρόμοιες συσκευές έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν σε ανθρώπους με παράλυση που μπόρεσαν να κινήσουν έναν κέρσορα σε οθόνη μόνο με τη σκέψη τους. Ωστόσο, η συγκεκριμένη έρευνα, είναι η πρώτη στην οποία τέτοιου είδους συσκευές χρησιμοποιούνται για να δώσουν σε ζώα μια τελείως διαφορετική αίσθηση.

Το πείραμα
Σε ενήλικους αρουραίους εφαρμόστηκε στο εργαστήριο ένας υπέρυθρος ενσύρματος ανιχνευτής που ήταν συνδεδεμένος με το τμήμα του εγκεφάλου που επεξεργάζεται απτικές πληροφορίες. Όταν τοποθετήθηκαν τα εμφυτεύματα, οι αρουραίοι άρχισαν να ξύνουν τα μουστάκια τους, με τα οποία νιώθουν το περιβάλλον τους -κίνηση που υποδηλώνει ότι τα μηνύματα που έστελνε ο εγκέφαλός τους μεταφράζονταν ως άγγιγμα.

Με το πέρασμα ενός μήνα, τα ζώα έμαθαν να συσχετίζουν τα σήματα με το υπέρυθρο φως. Ανταποκρίνονταν στο σήμα, κουνώντας το κεφάλι τους μπροστά και πίσω για να καθοδηγηθούν στην πηγή, όπου ανταμείβονταν με ένα ποτό.

Η έρευνα έδειξε ότι τα νέα αισθητηριακά ερεθίσματα θα μπορούσαν να υποβληθούν σε επεξεργασία σε μια περιοχή του εγκεφάλου που εξελίχθηκε για να διαχειριστεί μια διαφορετική αίσθηση, χωρίς να αλλοιωθεί η βασική της λειτουργία, ανέφερε ο κ. Νικολέλης.

Η κανονική αίσθηση αφής των αρουραίων δεν επηρεάστηκε από τα εμφυτεύματα. Αυτό υποδείκνυε ότι, για παράδειγμα, κάποιος με κατεστραμμένο οπτικό φλοιό θα μπορούσε στο μέλλον να ανακτήσει την όρασή του, με την τροφοδοσία σημάτων από ένα ηλεκτρονικό μάτι σε άλλο τμήμα του εγκεφάλου.

Ο Δρ. Νικολέλης είπε: «Αποδείξαμε ότι μπορέσαμε να δημιουργήσουμε μια νέα αίσθηση στους αρουραίους, επιτρέποντάς τους να αγγίξουν το υπέρυθρο φως που τα θηλαστικά κανονικά δεν μπορούν να το εντοπίσουν.

Ήταν μεγάλη έκπληξη ότι δεν χρησιμοποιήσαμε το δέρμα για να μεταδώσουμε το σήμα. Το ζώο αισθάνεται φως, δεν βλέπει φως. Είναι πολύ ενδιαφέρον!

Τα νεύρα ανταποκρίνονταν και στην αφή και στο υπέρυθρο φως ταυτόχρονα. Αυτό δείχνει ότι ο ενήλικος εγκέφαλος μπορεί να αναπτύξει νέες ικανότητες που ποτέ δεν έχει βιώσει κανένα ον προηγουμένως».

«Walk again»
Το επιτυχημένο αυτό σύστημα αναπτύχθηκε από τον ομογενή επιστήμονα, στο Πανεπιστήμιο Ντιουκ στη Βόρεια Καρολίνα, στα πλαίσια μιας ευρύτερης ερευνητικής προσπάθειας με το όνομα «Walk Again», η οποία συνεχίζεται εδώ και 10 χρόνια και φιλοδοξεί να χαρίσει κίνηση σε παράλυτους ανθρώπους.

Ο δρ. Νικολέλης, ωστόσο, τόνισε ότι: 
«Η αξιοσημείωτη επιτυχία του συστήματος στα μη ανθρώπινα πρωτεύοντα θηλαστικά είναι αυτό που μας κάνει να πιστεύουμε ότι οι άνθρωποι θα καταφέρουν τα ίδια αποτελέσματα ακόμα πιο εύκολα στο άμεσο μέλλον». 

Η λειτουργία του εμφυτεύματος βασίζεται στην μετατροπή της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε κίνηση, ενώ παράλληλα στέλνει πληροφορίες στον εγκέφαλο σχετικά με την επιφάνεια των αντικειμένων. 
 
Exoskeleton 2014
Στα μελλοντικά σχέδια του δρ. Νικολέλη είναι η δημιουργία ενός εξωσκελετού ο οποίος θα δώσει ακόμα περισσότερες ελπίδες σε ανθρώπους με κάποια παράλυση. 
«Οι ασθενείς θα μπορούν να χρησιμοποιούν τον εγκέφαλό τους για να ελέγχουν την κίνησή τους, ενώ θα λαμβάνουν και αισθητήρια ερεθίσματα από τα χέρια και τα πόδια τους», εξηγεί ο ίδιος. 

Στόχος του είναι να παρουσιάσει αυτό το πρωτοποριακό εύρημα στο Παγκόσμιο Κύπελλο Ποδοσφαίρου της Βραζιλίας, που θα πραγματοποιηθεί το 2014. 
«Μόλις η ομάδα της Βραζιλίας εμφανιστεί στο γήπεδο, θέλουμε να συνοδεύεται από δύο τετραπληγικούς εφήβους που θα περπατήσουν στο γήπεδο και θα κλοτσήσουν την μπάλα χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνολογία». 

Βιογραφικό
Ο ομογενής επιστήμονας κατάγεται από την Μυτιλήνη, ωστόσο γεννήθηκε, μεγάλωσε και σπούδασε στο Σάο Πάολο. Το 1984 τελείωσε τις σπουδές του στην Ιατρική Σχολή της πόλης του ενώ το 1989 ολοκλήρωσε το διδακτορικό του  στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Επιστήμης. Έχει αναγνωριστεί και διακριθεί πολλάκις για τις έρευνές του στα επονομαζόμενα «brain machine interfaces», μηχανήματα που μετράνε την εγκεφαλική δραστηριότητα, με στόχο την ανάπτυξη νευροεμφυτευμάτων για ανθρώπους και πρωτεύοντα θηλαστικά. 

Το 2004 συμπεριλήφθηκε στην λίστα με τους 50 κορυφαίους ηγέτες της τεχνολογίας από το επιστημονικό περιοδικό «Scientific American», ενώ η δουλειά του έχει αναγνωριστεί πολλές φορές από το Πανεπιστήμιο ΜΙΤ.
Μελέτες του έχουν δημοσιευτεί σε πολλά επιστημονικά περιοδικά ενώ ο ίδιος έχει εκδώσει αρκετά βιβλία, με σημαντικότερο το «Beyond Boundaries», το οποίο έχει κατοχυρώσει 3 τίτλους ευρεσιτεχνίας στην Αμερική. 

Μάθετε περισσότερα: 
http://today.duke.edu/2011/10/monkeymoveandfeel 

YouTube: 
http://tinyurl.com/65qc6wo

Δείτε την ομιλία του Δρα στο TedX: http://www.ted.com/talks/miguel_nicolelis_a_monkey_that_controls_a_robot_with_its_thoughts_no_really.html