Trung Quốc chế tạo chip não giúp phục hồi vận động, ít xâm lấn hơn Neuralink

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thiết bị cấy ghép giao diện não – máy tính không dây.

Thiết bị này đã đạt được bước tiến đột phá ở bệnh nhân đầu tiên và ít xâm lấn hơn chip Neuralink của Elon Musk.

Bệnh nhân đầu tiên nhận được hệ thống giao diện chip não NEO có thể nắm bắt đồ vật với sự trợ giúp từ bàn tay giả. Ảnh: Handout/Đại học Thanh Hoa

Theo báo Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng, Đại học Thanh Hoa ở Bắc Kinh mới đây thông báo trên WeChat rằng thiết bị do nhóm nghiên cứu của họ chế tạo đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc phục hồi chức năng cho một bệnh nhân được cấy ghép vào ngày 24/10/2023.

Cụ thể, thiết bị cấy ghép – được gọi là Neural Electronic Opportunit (NEO) – đã giúp một bệnh nhân liệt tứ chi cử động tay với sự trợ giúp của một bộ phận giả có thể đeo được. Các nhà khoa học cho biết thiết bị này được điều khiển bởi não và không có nguy cơ gây tổn hại đến tế bào thần kinh của bệnh nhân.

Bệnh nhân này đã tham gia thử nghiệm lâm sàng ở người đã được đăng ký cả trong nước và quốc tế. Tuy nhiên, thiết bị này cần phải trải qua các nghiên cứu sâu hơn trước khi có thể xin phê duyệt để sử dụng lâm sàng.

Giao diện não – máy tính (BCI) là các thiết bị tạo ra đường liên lạc trực tiếp giữa hoạt động điện trong não và thiết bị bên ngoài, chẳng hạn như máy tính.

Trong một thông cáo báo chí, Đại học Thanh Hoa cho biết bộ cấy ghép BCI có khả năng hỗ trợ những người khuyết tật nặng trong giao tiếp và phục hồi tích cực.

Những thiết bị cấy ghép này cũng có thể giúp ích cho những bệnh nhân bị chấn thương tủy sống và thậm chí cả các bệnh như động kinh và bệnh xơ cứng teo cơ một bên (ALS).

Trường Đại học Thanh Hoa cho biết cấy ghép BCI cũng có thể cho phép chúng ta kết hợp trí thông minh của máy tính và não, mở rộng khả năng xử lý của não.

Bộ cấy ghép xâm lấn tối thiểu của nhóm nghiên cứu Trung Quốc có kích thước chỉ bằng 2 đồng xu và được thiết kế để cấy vào hộp sọ người. Thiết bị này không có pin, được cấp nguồn từ xa bằng nguồn không dây trường gần và sử dụng ăng-ten tần số cao.

Hình ảnh minh họa cấy chip não Ảnh: CoPilot

Hệ thống NEO không được cấy trực tiếp vào mô thần kinh. Thay vào đó, các điện cực của hệ thống này được đặt vào khoang ngoài màng cứng giữa não và hộp sọ.

Các điện cực sẽ thu tín hiệu thần kinh và gửi chúng đến bộ thu không dây bên ngoài, gắn trên da đầu. Các tín hiệu sau đó có thể được giải mã bằng điện thoại hoặc máy tính.

Theo trường đại học Thanh Hoa, để việc cấy ghép BCI một cách bền vững, cần phải có mức độ xâm lấn tối thiểu.

“So với BrainGate, Neuralink và các loại BCI cấy ghép khác, hệ thống NEO của chúng tôi đã cho thấy một phương pháp tiếp cận mới nhằm cân bằng hiệu suất BCI nội sọ và khả năng xâm lấn”, Đại học Thanh Hoa cho biết.

Tuần này, công ty khởi nghiệp Neuralink của Elon Musk tuyên bố đã thực hiện ca cấy chip vào não người đầu tiên và kết quả ban đầu rất hứa hẹn. Mục tiêu của thiết bị này là giúp bệnh nhân điều khiển máy tính chỉ bằng bộ não của họ.

Bộ cấy của Neuralink khác với hệ thống NEO ở chỗ nó bao gồm các sợi siêu mỏng được cấy vào mô não. Mặc dù chúng được thiết kế để đi sâu hơn 2 mm vào não nhưng nó vẫn sâu hơn một số hệ thống khác đang được phát triển.

Hệ thống NEO đã trải qua các thử nghiệm lâm sàng trên lợn. Trường đại học Thanh Hoa cho biết các điện cực có thể thực hiện “ghi lại ổn định lâu dài” các tín hiệu thần kinh, trong khi vẫn giữ nguyên các tế bào thần kinh vỏ não. Những tế bào thần kinh ở lớp ngoài của não chịu trách nhiệm về các chức năng thiết yếu như trí nhớ và học tập.

Đầu năm 2023, sau 10 năm phát triển thiết bị cấy ghép, nhóm nghiên cứu này đã nhận được giấy phép để tiến hành nghiên cứu đầu tiên trên người.

Bệnh nhân đầu tiên được cấy ghép hệ thống NEO đã bị liệt tứ chi cách đây 14 năm, sau khi bị chấn thương tủy sống do tai nạn xe hơi. Chỉ trong 3 tháng phục hồi chức năng tại nhà, anh đã có thể cầm chai bằng tay giả.

“Với sự trợ giúp của thuật toán học máy, bệnh nhân đã có thể tự ăn uống một cách độc lập”, Đại học Thanh Hoa tuyên bố và cho biết với việc phục hồi và các thuật toán phát triển hơn, bệnh nhân sẽ có thể hồi phục nhiều chuyển động và chức năng của tay.

Hồi tháng 12/2023, nhóm nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa, cùng với các cộng tác viên y tế tại Bệnh viện Tuyên Vũ và Bệnh viện Thiên Đàn ở Bắc Kinh, cũng đã cấy thiết bị NEO vào một bệnh nhân thứ 2. Người này đang được phục hồi chức năng.

“Giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu là phát triển quy trình mới về phục hồi chức năng tích cực được hỗ trợ bởi BCI để thúc đẩy sự phát triển thần kinh tại vị trí các đoạn tủy sống bị tổn thương”, các nhà khoa học cho hay.