Οι επιστήμονες μελετούν τη νευροδιέγερση ως πιθανή θεραπεία για την παράλυση και τα αισθητηριακά ελλείμματα που προκαλούνται από εγκεφαλικά επεισόδια και τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού εδώ και πολλά χρόνια. Μόνο στον Καναδά, αυτές οι καταστάσεις επηρεάζουν περίπου 380.000 άτομα. Ωστόσο, μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell Reports Medicine καταδεικνύει τη δυνατότητα αυτόνομης βελτιστοποίησης των παραμέτρων διέγερσης των προθέσεων που εμφυτεύονται στον εγκέφαλο των ζώων, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Οφέλη νευροπροσθετικής
Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα διεξήχθη από τους καθηγητές νευροεπιστήμης Marco Bonizzato, Numa Dancause και Marina Martinez στο Université de Montréal, σε συνεργασία με τον καθηγητή μαθηματικών και ερευνητή της Mila, Guillaume Lajoie. Προέκυψε από μια σημαντική διεπιστημονική συνεργασία μεταξύ ερευνητών που συνδυάζουν την τεχνογνωσία στη νευροεπιστήμη και την τεχνητή νοημοσύνη, δύο τομείς στους οποίους το UdeM ξεχωρίζει διεθνώς.
Σύμφωνα με τον Lajoie, “οι νευροπροσθέσεις – συσκευές σχεδιασμένες να αποκαθιστούν τις συνδέσεις μεταξύ νευρώνων μετά από απώλεια κινητικής λειτουργίας – εισέρχονται σε μια πολλά υποσχόμενη φάση της ανάπτυξής τους. Δείχνουμε τα οφέλη που προκύπτουν από την αυτόνομη βελτιστοποίηση των παραμέτρων τους.” Οι ερευνητές αποδίδουν την αυξημένη απόδοση αυτών των προθέσεων στους αλγόριθμους αυτόνομης μάθησης που ανέπτυξαν.
Οι αλγόριθμοι βελτιστοποίησης επιτρέπουν το σχεδιασμό πολύ εκλεπτυσμένων πρωτοκόλλων νευροδιέγερσης και εξατομικευμένων θεραπειών για κάθε ασθενή με βάση την κατάστασή του. Ο Dancause προσθέτει ότι «υπάρχουν διάφοροι τρόποι διέγερσης του εγκεφάλου, αλλά η συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης είναι απαραίτητη για να αξιοποιηθούν στο έπακρο τα δεδομένα που συλλέγονται και να προβλεφθούν συνθήκες που δεν υπάρχουν ακόμη».
Με αυτές τις τεχνολογικές εξελίξεις, οι επιστήμονες είναι ένα βήμα πιο κοντά στην εύρεση νέων νευροπροσθετικών λύσεων για τη βελτίωση της θεραπείας παθολογιών όπως τραυματισμοί νωτιαίου μυελού και εγκεφαλικά επεισόδια ή βαθιά διέγερση του εγκεφάλου μέσω νευροτροποποίησης για τη θεραπεία καταστάσεων όπως η νόσος του Πάρκινσον. Οι δυνατότητες βελτίωσης της ζωής όσων πλήττονται από αυτές τις συνθήκες είναι τεράστιες.
Συμπερασματικά, αυτή η μελέτη καταδεικνύει τις τεράστιες δυνατότητες για τη διασταύρωση της νευροεπιστήμης και της τεχνητής νοημοσύνης για την προώθηση του πεδίου της νευροδιέγερσης και τη βελτίωση της θεραπείας καταστάσεων εξουθενωτικών καταστάσεων. Η αυτόνομη βελτιστοποίηση των παραμέτρων διέγερσης είναι μια σημαντική ανακάλυψη που θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο εξατομικευμένες και αποτελεσματικές θεραπείες για ασθενείς με παράλυση και αισθητηριακά ελλείμματα.