Aalto-yliopiston tutkijat kehittävät uudenlaista aivo-ohjausteknologiaa kuntoutuksen avuksi, jonka kautta potilas voisi itse ohjata laitteita ajatuksen voimalla. Kehitteillä oleva aivokäyttöliittymä muuttaisi aivojen sähköiset signaalit tietokoneen käskyiksi.
Helmikuussa startanneessa Aalto-yliopiston hankkeen tavoitteena on hyödyntää potilaan omaa aivotoimintaa neurologisten sairauksien hoidossa. Tutkimuksessa kehitettävä aivokäyttöliittymä (brain–computer interface, BCI) toimii mittaamalla potilaalta sähköisiä signaaleja, jotka syntyvät hänen ajatellessaan motorisia liikkeitä, ja muuttamalla nämä signaalit tietokoneen käskyiksi.
Aivojen magneettistimulaatio (transcranial magnetic stimulation, TMS) voi synnyttää aivoihin aktivoivan sähkövirran ja saada stimulaation avulla aikaiseksi vaikkapa peukalon liikahduksen. TMS:n avulla voidaan esimerkiksi aiheuttaa käden, kasvojen tai jalan liikkeitä.
Hankkeessa hyödynnetään Aallossa TMS-teknologiaa (mTMS), jossa robotti voi ohjata pulsseja aivojen yhdestä osasta toiseen vain sekunnin murto-osassa ja stimuloida aivoja monesta kohdasta samanaikaisesti.
Uusi hanke liittyy läheisesti Aallon professori Risto Ilmoniemen vetämiin ConnectToBrain ja mTMS-hankkeisiin, joissa on mukana joukko kansainvälisiä tutkijoita. Tutkijat hyödyntävät aivojen sähköisten signaalien mittaamiseen oululaisen Bittium Biosignalsin kehittämää aivosähkökäyrää (EEG). EEG-teknologia mahdollistaa datan reaaliaikaisen striimauksen ja tämän ansiosta potilas voi ajatustensa – ja aivosignaaliensa – ohjaamana stimuloida aivojaan.
Tutkimushanketta johtaa Aalto-yliopiston neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitoksen tutkija, dosentti Pantelis Lioumis. Brain-Computer Interface for Automated EEG-guided Brain Stimulation -hanketta rahoittaa Vaikuttavuussäätiö. Hanke vaatii onnistuakseen monen eri alan osaamista ja niiden yhdistelyä – muun muassa insinöörejä, neurologeja ja psykologeja.
Lisää: Aallon TMS-hankkeet (LINKKI)
Kuvat: Aalto-yliopisto/Mikko Raskinen