Elektrisk tankekraft

– Menneskehjernen er den mest komplekse strukturen vi vet om. Den består av rundt 100 milliarder nerveceller som er knyttet sammen i enda flere koblinger. Når signalene mellom nervecellene ikke når fram, har det alvorlige konsekvenser, sier professor ved avdeling for fysiologi ved Universitetet i Oslo, Joel Glover. Under årets forskningsdager holdt han et foredrag om hvordan hjernen, kroppen og omverdenen er integrert, og hva dette betyr for utviklingen av fremtidens nevroproteser.

– En nevroprotese er en kunstig innretning som erstatter en motorisk, sensorisk eller kognitiv funksjon. Slike proteser kan blant annet hjelpe blinde med å se, døve med å høre og folk med ulike typer bevegelseshemminger med å komme seg rundt, forteller han.

Les også: - Elektromagnetisme kan hjelpe deprimerte

Elektrisk kommunikasjon

Nerveceller sender informasjon via elektriske impulser, både til hverandre og til andre celletyper, for eksempel muskelceller. Ved hjelp av en nevroprotese kan man koble seg på dette systemet: Man implanterer elektroder som kan fange opp de elektriske impulsene, og bruker disse til å styre for eksempel en datamaskin eller en robot.

Teknikken kan også brukes motsatt vei: Man implanterer en sensor som omgjør informasjon fra omverdenen til elektriske impulser, og sender disse direkte til nervecellene via implanterte elektroder. Hjernen er tilpasningsdyktig og kan lære seg å tolke signaler fra elektrodene på samme måte som den tolker nervecellenes egne signaler.

– Den vanligste nevroprotesen foreløpig er en cochleaprotese, som implanteres i cochlea (sneglehuset) i øret hos døve. Et eksternt apparat fanger opp lyd og sender informasjonen videre til implantatet, som igjen sender signaler til hørselsnerven gjennom elektriske impulser, forteller Glover.

– Man har også klart å implantere proteser i øyeeplet som kan sende visuell informasjon direkte til synsnerven eller til synsbarken i hjernen, fortsetter han.

Les også: - Flammehemmere gir redusert frutkbarhet

Hjernestyrt robot

Selv om man har mistet en arm eller et bein, kan hjernen fremdeles sende signaler om å bevege den tapte kroppsdelen. Det forskes nå mye på å finne løsninger der hjernen kan styre en maskin i stedet for kroppens egne muskler.

– Ved Brown University har man klart å implantere en sensor i hjernen som fanger opp motoriske signaler. Signalene overføres til en ekstern dekoder, som igjen brukes til å styre en robotarm, forklarer Glover.

Robotarmen kan på ingen måte bevege seg like lett og elegant som et ekte arm, men håpet er at man i fremtiden kan styre en protese på samme måte som om det var muskulatur.

Utfordringene med å lage gode nevroproteser for alle hjernens funksjoner stopper imidlertid ikke der, påpeker Glover.

– Andre funksjoner i hjernen kan være organisert på en mer kompleks måte enn motorikk. Når du leser ett eneste ord, foregår det mange forskjellige prosesser i ulike deler av hjernen. Å lage en protese som kan brukes når kognitive funksjoner svikter, er derfor mye vanskeligere. Men man prøver, sier han.

Les også: – Litt for mye Paracet kan være skadelig over tid

Virtual reality

For de fleste er det ikke aktuelt å implantere en elektrode i hjernen med det første. En liten smakebit på muligheten til å styre verden fra ditt eget hode er det imidlertid mulig å få.

– Det selges nå headset med elektroder som kan fange opp signaler fra hjernen via hodebunnen, og sende dem videre til et dataspill. Dermed kan man flytte på objekter på skjermen uten å løfte en finger. I USA finnes det nå barn som spiller dataspill kun ved hjelp av tanker, sier Glover, og viser fram en nettside som selger slike headset for bare 300 dollar.

– Det åpner jo for skremmende perspektiver hvis folk velger å leve livene sine i en virtuell virkelighet. Men enkelte har ikke noe valg – å koble seg til en datamaskin kan være helt nødvendig for å kunne fungere i hverdagen.