Điều khiển tay giả bằng... ý nghĩ
TTCT - Cách đây hai năm, cô gái người Mỹ này bị một tai nạn giao thông khủng khiếp. Thảm kịch trên xa lộ đã làm cô phải cắt mất cánh tay trái. Nhưng Claudia, hiện nay 26 tuổi, lại một lần nữa có thể nắm chắc cuộc đời trong... hai bàn tay của mình, nhờ những thành quả nghiên cứu diệu kỳ của Viện Phục hồi Chicago (RIC), một trung tâm chuyên phục hồi chức năng cho người tàn phế.
Bằng ý nghĩ
Đó là một cánh tay robot mà Claudia điều khiển bằng... ý nghĩ! Chẳng hạn, chỉ cần nghĩ: “Tôi muốn cầm ly nước bằng tay trái!”, thế là cánh tay tự động hướng về phía ly nước và chộp lấy. Cô lại nghĩ: “Tôi muốn đưa cái ly này lên miệng”, thì bàn tay robot sẽ đưa lên cao, đến tận miệng cho Claudia uống... Tóm lại, người phụ nữ “trị giá 3 triệu euro này” (cái giá của cánh tay robot nặng 4,5kg, trang bị sáu động cơ) đang nhìn thấy phép lạ thật sự của khoa học. Sản phẩm đầu tiên của RIC thực hiện được mọi động tác cần sự chuyển động của toàn bộ cánh tay.
Với cánh tay giả cổ điển, những người trong hoàn cảnh tương tự thực hiện động tác vụng về hơn nhiều. “Nó nằm ngay dưới khuỷu tay, có hai điện cực tiếp xúc với da và các cơ bắp phía ngoài chỗ cụt. Khi co bóp chính xác các cơ bắp này, chủ nhân có thể làm chuyển động cánh tay giả của mình”. Nhưng khi toàn bộ cánh tay đều mất thì sao?
Như trường hợp của Claudia: cánh tay trái bị cắt đến tận bả vai! Chẳng còn cơ bắp nào để điều khiển được loại tay giả cổ điển. Nhóm nghiên cứu của RIC do tiến sĩ Todd Kuilen cầm đầu đã tìm ra một giải pháp để điều khiển toàn bộ cánh tay sinh học - điện tử: dùng cơ bắp của ngực.
Kuilen đã đưa toàn bộ dây thần kinh điều khiển cánh tay nhân tạo về phía ngực của bệnh nhân. Chùm “dây điện” này xuất phát từ tủy sống, lên đến bả vai, là đường dẫn lệnh của não bộ đến tứ chi. Khi cơ thể Claudia còn nguyên vẹn, chúng nối kết với từng cơ bắp của cánh tay trái, cho phép thực hiện lệnh “tôi muốn nắm chặt bàn tay trái”, cho đến tận các cơ bắp thực thi. Nhưng bây giờ cánh tay của Claudia không còn nữa, hệ thần kinh dừng lại ở bả vai và không nối kết với đâu cả.
Nối kết điện tử - sinh học
Như vậy phải mổ Claudia để tìm dây thần kinh trong bộ ngực và nối kết chúng với những cơ bắp khác. Sau khi mổ xong, phải đợi mấy tháng để dây thần kinh phát triển bên trong các cơ bắp ngực cho đến khi hội nhập hoàn toàn với các mạch điện tử!
Kết quả: hệ thống dây cáp thần kinh được tái tạo, liên kết não của Claudia với cánh tay robot! Từ nay, khi cô gái nghĩ: “Tôi muốn đưa cánh tay trái lên”, thông tin sẽ theo đường dẫn tự nhiên nhưng kết thúc ở năm điểm cơ bắp khác nhau trên ngực. Mệnh lệnh từ bộ óc được diễn dịch thành kích thích thần kinh ở năm vùng. Các điện cực sẽ tiếp nhận và tổng hợp thông tin qua bộ vi xử lý nằm ở phía trên cùng của cánh tay giả, rồi chuyển dòng điện đến sáu môtơ vận hành cả cánh tay! Thế là cánh tay trái của Claudia có thể đưa lên!
Bạn có thể hình dung sáng chế này đã làm thay đổi cuộc đời của Claudia Mitchell như thế nào. Và tương lai sẽ còn rộng mở cho rất nhiều người khác, trong đó có các thương binh.
Ý nghĩ: “Tôi muốn nắm chặt bàn tay trái” (1).
Mệnh lệnh phát sinh trong não, qua tủy sống (2), hướng về hệ thần kinh trước đây từng ra lệnh cho cơ bắp cánh tay trái (3).
Cánh tay trái không còn nữa nhưng hệ thần kinh vẫn hoạt động. Chúng được hướng dẫn về phía một đối tượng khác: cơ bắp ngực (4). Như vậy từ nay, khi Claudia nghĩ “tôi muốn nắm chặt bàn tay trái” thì cơ ngực của cô co giật. Chuyển động này được các điện cực áp sát trên bề mặt cơ bắp nhận diện (5). Điện cực gửi tín hiệu điện đến bộ vi xử lý thông tin (6), từ đây lệnh được chuyển đến các động cơ để... hành động!
ĐINH CÔNG THÀNH (Theo Science & Vie Junior và Popular Science 03-07
http://www.tuoitre.com.vn/tianyon/Index.aspx?ArticleID=195346&ChannelID=17
