În căutarea omului bionic

În 1972, scriitorul Martin Caidin publica romanul Cyborg, povestea unui pilot devenit astronaut care rămâne cu un singur membru și orb de un ochi în urma unei catastrofe aviatice, însă își găsește speranța în domeniul bionicii – studiul sistemelor mecanice care funcționează ca organisme vii sau înlocuirea părților corpului cu proteze mecanice, care, în roman, sunt mai puternice decât omoloagele lor naturale. De-atunci, știința a făcut pași uriași în această privință, în lumea reală. Dacă poza de mai sus este o satiră, protezele mecanice și implanturile tehnologice sunt pe val și îmbunătățesc viața oamenilor știrbiți de anumite funcții și părți ale corpului. Să vedem câteva dintre ele.

de Ionuț Dulămiță

Anul trecut, un austriac de 24 de ani electrocutat la locul de muncă devenea primul pacient din lume care i-a permis chirurgului vienez Oskar Aszmann să-i amputeze una din mâini și să i-o înlocuiască cu una bionică. Acum, tânărul poate să desfacă rapid dopul unei sticle și să-și lege singur șireturile cu ajutorul noului său membru superior. Luna trecută, un alt austriac, în vârstă de 26 de ani, care își pierduse simțurile mâinii drepte într-un accident de motocicletă, s-a decis la rândul său să se lase pe mâna medicului vienez. Acesta din urmă folosește dispozitive bionice dezvoltate de compania germană de proteze Otto Bock, care pot apuca și manipula obiecte. Asta în semn de răspuns la semnalele cerebrale depistate de doi senzori plasați pe piele, deasupra nervilor din antebraț. În consecință, pacientul își poate controla mâna implantată folosindu-se de aceleași semnale ale creierului care alimentează în mod normal mișcările unei mâini în carne și oase. Cei doi austrieci nu sunt însă singurii norocoși.

Protezele pentru mâini și picioare avansează tot mai mult și îmbunătățesc de multă vreme viața pacienților. Chiar dacă oasele și carnea sunt avariate sau desprinse complet de trup, scrie National Geographic, rămân pe poziții nervii ce le controlau odinioară. Aceștia sunt nerăbdători să comunice, iar medicii folosesc electrozi și alte trucuri chirurgicale pentru a-i conecta la camere, microfoane sau motorașe și a suplini funcțiile naturale pierdute. Cu ajutorul unor dispozitive electronice plasate sub piele, paraplegicii își pot mișca degetele pentru a apuca o furculiță, de exemplu, iar compania Berkeley Bionics a creat un exoschelet electronic care i-a permis recent unei tinere de 19 ani, paralizată de la bazin în jos, să se ridice din scaunul cu rotile și să pășească. O altă tânără, de 20 de ani, își încordează mușchii coapsei, în timp ce o serie de electrozi atașați piciorului ei stâng îi ordonă unui avatar afișat pe ecranul unui computer să-și contracte genunchiul și glezna – părțile care lipsesc de șase ani din piciorul femeii. Asta face parte dintr-o serie de teste clinice sponsorizate de armata americană, în care electromiografia – semnalele electrice produse de mușchi – și un soft de computer ce înregistrează pattern-uri de mișcare sunt îmbinate pentru a controla o nouă generație de picioare bionice și a-i ajuta pe oamenii cu membre inferioare amputate să poată urca mai sigur și mai natural scările.

În altă parte, o femeie oarbă poate distinge forma copacilor datorită unei camere minuscule ce comunică cu nervul ei optic, iar la sfârșitul lui mai, implantul de retină artificială a primit undă verde europeană. Testele clinice au arătat că intervenția poate reda parțial vederea celor cu retinită pigmentară, o boală care distruge treptat văzul. Altundeva, o mamă vorbește cu fiul ei de 18 luni, născut fără auz, iar el îi răspunde grație celor 22 de electrozi care i-au fost implantați în ureche. Electrozii, folosiți și la testarea piciorului bionic mai sus amintit pentru captarea semnalelor electrice emise de nervii mușchilor, transformă sunetele interceptate de un microfon în semnale pe care nervul auditiv al băiatului le poate înțelege. Dispozitivul se numește implant cohlear și a îmbunătățit viața a circa 200.000 de oameni în ultimii 30 de ani. Unul dintre ei este scriitorul american Michael Chorost, care a suferit un astfel de implant după ce a surzit și care ne pune pe gânduri cu termenul de „teleempatie”: capacitatea de a simți emoțiile altei persoane printr-o conexiune tehnologică la creierul ei. În cărțile sale, Chorost descrie o lume în care oamenii își au creierele interconectate, un scenariu care ar falimenta rețele sociale online precum Facebook din moment ce informațiile s-ar scurge prin rețelele sociale ale creierului. Lumea virtuală ar fi înlocuită de lumea minții în viziunea scriitorului.

Aplicațiile clinice ale interfețelor creier-computer le includ și pe cele bazate pe electroencefalografie, o tehnologie ce poate fi folosită pentru a le permite oamenilor paralizați să opereze un computer prin gânduri, și stimulatori cerebrali folosiți pentru tratarea simptomelor motorii ale bolii Parkinson și distoniei sau pentru alinarea depresiei și a epilepsiei. Însă aceste tehnologii sofisticate par depășite în comparație cu ce a descris Chorost în scrierile sale. Pentru a atinge teleempatia, scriitorul are nevoie de nanofibre care să se furișeze printre capilarele cerebrale, să trimită și să primească informații și de raze laser care să activeze și să dezactiveze neuroni individuali în funcție de  lungimea de undă a luminii, procedeu cunoscut sub numele de optogenetică. S-a dovedit deja că nanofibrele pot fi dezvoltate în creierul rozătoarelor, iar optogenetica a fost folosită la rozătoare pentru a declanșa amintiri individuale și a genera anumite comportamente. Până la împlinirea visului lui Chorost, cercetătorii dezvoltă proteze neuronale ca cele mai sus amintite, iar munca lor regenerare artificială a funcțiilor naturale este extinsă și asupra altor organe.

Acum câțiva ani, de exemplu, Anthony Atala, profesor de medicină regenerativă, a învățat să fabrice țesut uman cu o imprimantă de computer, însă a folosit celule în loc de tuș. Acum utilizează astfel de mașinării pentru a crea organe. Atala și echipa sa au dezvoltat primul organ crescut în laborator (o vezică) care a fost implantat în trupul unui om. Compania HepaLife lucrează la un ficat „bioartificial” sub mirajul celulelor stem, iar inimile artificiale au deocamdată o utilizare limitată. Exemplele pot continua, însoțite de tot soiul de scenarii. Cum ar fi, de pildă, dacă unii oameni ar ajunge să-și implanteze membre mai puternice pentru a fi ca eroul din romanul Cyborg? Una ar fi să răsucești sfârcurile mecanice ale unui prieten, un soi de bionic nipple twister, și alta să vină un angajat de la primărie și să sfarme o casă de pe Buzești cu brațul gol. Să sperăm însă că viitorul va fi echilibrat și că își va oferi ajutorul oamenilor care au nevoie de el.