Człowiek częściowo we własnej osobie

Stworzenie robota z mózgiem człowieka to tylko kwestia czasu

Pięćdziesięciodziewięcioletni Amerykanin z wszczepioną do wnętrza gałki ocznej sztuczną siatkówką po raz pierwszy od 20 lat zobaczył w lustrze własną twarz. Konstruowane są pierwsze elektroniczne nosy, sztuczny zmysł dotyku i równowagi, a nawet syntetyczne mięśnie i nerwy.

Kamera zamiast oka
Dr Alan Chow, oftalmolog z Chicago, wszczepił sześciu niewidomym pierwsze sztuczne siatkówki. Po 21 miesiącach jeden z nich zobaczył zamazaną twarz żony, drugi potrafi odczytać litery alfabetu, a pozostali są w stanie zarejestrować światło. Wszystkie poddane eksperymentowi osoby przed wieloma laty straciły wzrok na skutek barwnikowego zwyrodnienia siatkówki. Zdolność widzenia pacjentów stale się poprawia.
Sztuczna siatkówka raczej w pełni nie zastąpi ludzkiego oka. Niewidomi mogą jednak mieć nadzieję, że będą w stanie rozpoznawać przynajmniej niektóre przedmioty. Przykładem jest sześćdziesięciotrzyletnia Belgijka, która podczas prób na Uniwersytecie Louvain w Brukseli rozpoznaje prawie 50 prezentowanych na planszy figur. Jest jedną z prawie dwudziestu osób, u których bioinżynierowie testują pierwsze "elektroniczne gałki oczne" - minikamery, z których obrazy przetwarzane są przez zamocowany na pasku mikrokomputer na odpowiednio zakodowane impulsy elektryczne, a następnie przekazywane do nerwu wzrokowego lub bezpośrednio do ośrodka wzroku w mózgu.
Sześćdziesięcioczteroletni mężczyzna z Nowego Jorku dzięki aparatowi o nazwie Dobelle Eye potrafi się już samodzielnie poruszać w pomieszczeniu. Podczas jednej z prób odszukał wiszącą na białej ścianie czarną czapkę i założył ją na głowę manekina. Zrobił to, mimo że jego pole widzenia jest zawężone - ma szerokość zaledwie 20 cm i wysokość 5 cm. Wkrótce niewidomi będą widzieć taki obraz, jaki na miniaturowym monitorze pokazuje kamera wideo. Będą mogli zarówno oglądać telewizję, jak i korzystać z Internetu. "Do lamusa powędrują laski dla niewidomych i książki pisane brajlem" - twierdzi dr William H. Dobelle, który zrewolucjonizował pracę nad "elektronicznym okiem".

Powrót do świata dźwięków
- Naukowcy osiągają coraz lepsze efekty w łączeniu sztucznych narządów z układem nerwowym i mózgiem człowieka - twierdzi dr Zbig-niew Nawrat, dyrektor ds. naukowych Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu. Fenomenem jest tłumaczka Sylwia Królikowska, u której polscy lekarze uzyskali najlepsze na świecie efekty przywrócenia słuchu i mowy po wszczepieniu tzw. implantu pniowego (podłączanego do pnia mózgu aparatu słuchowego nowej generacji z tzw. szybką strategią kodowania mowy). Królikowska potrafi nie tylko swobodnie porozumiewać się po polsku, ale posługuje się też dwoma językami obcymi: niemieckim, który znała wcześniej, i włoskim, którego z kaset nauczyła się już po operacji.
Z implantem pniowym żyje już niemal 300 osób. Ponad 40 tys. ludzi, w tym prawie 400 w Polsce, wszczepiono implant ślimakowy - aparat podłączony wewnątrz ucha do zakończeń nerwu słuchowego.
- Prowadzone są też eksperymenty, na razie wyłącznie na zwierzętach, stymulowania elektrodami ośrodków korowych mózgu, gdzie bodźce zmysłowe - po przekształceniu na impulsy elektryczne - odbierane są jako wrażenia słuchowe - mówi prof. Henryk Skarżyński, dyrektor Instytutu Patofizjologii Słuchu w Warszawie.

Serce z tytanu
Coraz częściej wykorzystywane są sztuczne narządy zastępujące serce, nerki, wątrobę, a nawet płuca. Sztuczne płuca i serce są już tak zminiaturyzowane, że można je wszczepić do organizmu chorego. Aparat do wspomagania oddychania wprowadzany jest żyłą w nodze do żyły głównej, odprowadzającej krew z płuca do serca. Ma kształt wąskich rurek. Wychwytuje dwutlenek węgla w przepływającej krwi i nasyca ją tlenem (podawanym cewnikiem).
Najważniejszym elementem tego aparatu jest umieszczony w kapilarze mikrobalon, który pulsując 300 razy na minutę, zwiększa zdolność utleniania krwi. "Mimo to sztuczne płuco jest w stanie zapewnić człowiekowi połowę normalnej wymiany gazowej" - twierdzi prof. Brack Hattler z University of Pittsburgh, główny konstruktor urządzenia. Od roku aparat jest wykorzystywany u chorych będących w tak ciężkim stanie, że nie pomaga im respirator automatycznie wtłaczający do płuc tlen lub mieszankę powietrza z tlenem.
Jeszcze bardziej skomplikowanym urządzeniem jest w całości implantowane do klatki piersiowej sztuczne serce nazwane AbioCor. Ma ono rozmiary grejpfruta, waży około kilograma i jest napędzane elektrycznie. Amerykańscy kardiochirurdzy wszczepili je dotychczas sześciu pacjentom, spośród których dwóch nadal żyje. Pierwszy człowiek, któremu wszczepiono AbioCor, pięćdziesięciodziewięcioletni Robert Tools, operowany 2 lipca ubiegłego roku, przeżył z tytanowo-plastikowym sercem 151 dni. Od 13 września ubiegłego roku z warkoczącą w piersi sztuczną pompą żyje siedemdziesięciojednoletni Tom Christersen, biznesmen z Kentucky. Jego stan zdrowia poprawił się już do tego stopnia, że opuścił szpital i od kilku tygodni przebywa z żoną w wynajętym mieszkaniu w Lousville.
- Sztuczne serca są tak doskonałe, że możne je wszczepiać chorym nawet na stałe - twierdzi prof. Zbigniew Religa. Tom Christersen z powodu krańcowej niewydolności serca był przed operacją tak słaby, że mógł jedynie podnieść na łóżku głowę i rozmawiać z lekarzami. Teraz trzy razy dzienne spaceruje po 30-40 metrów, podnosi lżejsze ciężary i jeździ na rowerze rehabilitacyjnym. Za dwa lata sztuczne serce zostanie zmniejszone o połowę, dzięki czemu będzie można je wszczepiać do klatki piersiowej kobiet i dzieci, którym nie można przeszczepić żywego serca. Za cztery lata w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu powstanie też polskie w pełni implantowane sztuczne serce - zapowiada prof. Religa.

Bioniczne kończyny
Wkrótce w Austrii zostanie przeprowadzona operacja wszczepienia sztucznej trzustki. Wcześniej wykorzystywano podobne aparaty, ale pacjenci musieli je uruchamiać ręcznie. Nowa sztuczna trzustka o rozmiarach karty kredytowej jest w pełni zautomatyzowana. Wyposażono ją w dozownik insuliny oraz podłączony do krwiobiegu czujnik stale rejestrujący poziom glukozy. Na zewnątrz ciała chorego znajduje się też mikrokomputer, który odbiera informacje o zapotrzebowaniu na hormon i steruje dozującą go pompą. - Skonstruowanie sztucznej trzustki jest największym wyzwaniem dla twórców sztucznych narządów - uważa dr Zbigniew Nawrat. Pozwoli uchronić diabetyków przed tak groźnymi powikłaniami cukrzycy, jak utrata wzroku, niewydolność nerek i amputacja kończyn.
Niektóre aparaty są doskonalsze od naturalnych narządów. Sztuczne nosy wyłapują nawet kilka unoszących się w powietrzu molekuł zapachu. Umożliwiają to przewodzące prąd polimery lub paski bimetalu rejestrujące na przykład zapachy zdradzające rozwój cukrzycy i gruźlicy lub chorób nerek i wątroby. Konstruowane są też sztuczne języki - kubki smakowe zastępuje się czujnikami chemicznymi.
Sztuczne kończyny pozwalają niepełnosprawnym swobodnie się poruszać - nawet biegać i wykonywać skomplikowane czynności. Wkrótce dzięki bionicznemu zmysłowi dotyku będzie można jeszcze sprawniej posługiwać się protezą. Ten zmysł jest niezbędny podczas chwytania i podnoszenia przedmiotów, umożliwi także ochronę protezy przed uszkodzeniami.
W ludzkim organizmie coraz mniej jest narządów, których choć częściowo nie można by zastąpić jakimś urządzeniem. Skonstruowanie Robocopa - robota z mózgiem człowieka - to tylko kwestia czasu.