Baggrund
Læsetid: 8 min.

Det hele kommer fra hjernen af

Neurovidenskabelige fremskridt har gjort det muligt at koble elektroder direkte på nervebanerne og skabe forbindelse med teknologi og tankevirksomhed. Stadig flere vælger frivilligt at lade beskadigede kropsdele amputere og erstatte med højteknologiske proteser
Kan gå. Allan Jensen går ikke uden problemer, højrefoden kan ikke, hvad den kunne engang, men ved hjælp af sit ActiGait-system går han. Og det er det vigtigste, siger han.

Kan gå. Allan Jensen går ikke uden problemer, højrefoden kan ikke, hvad den kunne engang, men ved hjælp af sit ActiGait-system går han. Og det er det vigtigste, siger han.

Bo Amstrup

Moderne Tider
30. november 2013

En januaraften i 1992, netop som Allan Jensen havde sat sig til rette for at se nyheder i fjernsynet, stoppede et blodkar i hans hjerne til. Han var 48 år gammel, gift far til to, formand for socialudvalget i Aabybro Kommune og souschef i Spar Nord med 50 ansatte under sig. Han døjede med forhøjet blodtryk og stress.

Tre måneder senere forlod han Aalborg Sygehus i en kørestol. Det tog ham ikke lang tid at lære at gå igen. Højre fod blev dog ved med at gøre besvær. Nogle muskler under Allan Jensens højre knæ var blevet lammet, så at han ikke længere kunne løfte den forreste del af foden. Den slæbte sig af sted, hver gang han tog et skridt. Det kaldes dropfod, og for Allan Jensen betød det, at selv den mindste forskydning mellem fortovsfliserne blev en forhindring. Det blev uoverskueligt at færdes blandt mange mennesker. Han holdt sig væk fra gågaden i de travle timer. Han holdt op med at tage på Aalborg Stadion, hvor han ellers i årtier havde heppet på AaB.

Der fandtes forskellige hjælpemidler, og Allan Jensen prøvede de fleste. Han prøvede skinner, der låste foden fast i en bestemt position, og et snoretræksystem med kroge og elastikker, der hjalp til med at løfte foden. En overgang klæbede han elektroder på benet, der for hvert skridt fik et lille elektrisk stød, så foden løftede sig en smule. Det var hårdt for huden og knap så rart.

I 2010 var Allan Jensen inde at se AaB spille mod OB. Det år fik hans ben indopereret et implantat, der gennem en elektrode er i kontakt med en nerve i hans knæhase. En kontakt under hans hæl registrerer, når han løfter foden, og sender i samme øjeblik et trådløst signal til en kontrolenhed, der sender signalet videre ind gennem huden til implantatet. Implantatet giver gennem elektroden strøm til de nervebaner, der skal aktivere musklerne – de muskler, der løfter hans forfod.

For de lammede muskler fejler sådan set ingenting. Det er nervesignalerne, der siden blodproppen, ikke når frem.

»Som jeg plejer at forklare det, så er sikringen gået heroppe,« siger Allan Jensen og sætter pegefingeren mod hovedet. »Men ledningerne er intakte.«

Det kræver muligvis en smule fantasi at forestille sig, hvordan man med teknologiske implantater kan koble sig direkte på kroppens nervebaner, afkode de meddelelser, der sendes frem og tilbage – f.eks. »løft forfoden« – og så blande sig i samtalen. Men faktisk fremstår Allan Jensens såkaldte ActiGait-system allerede antikveret i lyset af den nyeste forskning inden for neurale proteser.

Sidste år satte et hold forskere fra Johns Hopkins University en ny venstre arm på Johnny Matheney. Han havde mistet den oprindelige til en kræftsygdom fire år forinden. Erstatningen vejer nogenlunde det samme som en almindelig arm, fire kilo, og er udstyret med 26 led og 17 motorer, der gør det muligt for Matheney at gribe om en bold, bøje håndleddet og lave mad. Det mest imponerende er nok alligevel måden, han gør det på. Hvilket grundlæggende ikke er meget anderledes end måden, han bevæger sin højre arm på: ved tankens kraft.

Den såkaldte MPL-arm (Modular Prosthetic Limb) er koblet til nervebanerne i den stump af venstre arm, Matheney stadig har tilbage. Groft sagt skal han ikke gøre andet for at bevæge sin nye arm end at tænke på at bevæge sin gamle. Protesen aflæser de signaler, hans hjerne gennem nervebanerne sender mod armen, konverterer dem til computersprog og udfører de ønskede bevægelser. Kommunikationen går tilmed begge veje. Takket være 100 sensorer er Johnny Matheney gennem protesen i stand til at kende forskel på bløde og hårde genstande, fornemme temperaturstigninger, mærke hvor hans hånd befinder sig, og ikke mindst, hvornår hans kone holder om den.

»Det er, som om noget fra det ydre rum er kommet til Jorden,« som Matheney, ifølge CNN sagde, da han første gang fik armen på.

Den elektriske krop

For Winnie Jensen er teknologien hverdag. Hun er forsker ved Center for Sanse-Motorisk Interaktion på Aalborg Universitet med speciale inden for neurale proteser. Reolerne på hendes kontor er fyldt med bøger som Biopsychology og Medicinsk etik og Homo Sapiens 2.0. I vindueskarmen står seks kaktusser på række.

»Vi er lidt nørder,« siger hun, inden hun viser vej ned til laboratoriet for neurobiologisk forskning, nærmere bestemt Neural Interfaces Lab 1.114. På bordene står loddekolber og mikroskoper. Et vandbad er fyldt med nerver fra en gris. Winnie Jensen arbejder meget med grise.

»Nogle skal være pionerer,« siger hun. »Det er en af de allerstørste udfordringer: at komme ud og få prøvet de her teknologier af. Få det ud og fungere i kroppen. Vise, at det ikke bare er noget, der fungerer herude i laboratoriet.«

For tiden forsker Winnie Jensen i fantomsmerter. Omkring fire ud af fem, der får amputeret for eksempel en hånd, oplever smerter i den, selv efter den er væk. Det skyldes et misforhold mellem den amputerede krop og det ’landkort’, hjernen har over kroppen. Med andre ord: Selv om hånden ikke findes længere, er der stadig dele af hjernen og nervesystemet, der refererer til den, hvilket ofte resulterer i pinefulde smertemeldinger.

Ved at implantere elektroder direkte på nerven, forsøger Winnie Jensen og hendes forskerhold at sende de signaler til hjernen, som den fraværende hånd ikke længere er i stand til.

»Det er en slags feedback. Vi prøver at snyde hjernen til at tro, at der er en hånd, hvor der ikke er nogen hånd.«

— Hvordan taler en nerve og en elektrode sammen?

»Vores krop fungerer sådan set via elektricitet. Alle de her nervebaner, vi har – når en celle i hjernen skal snakke med en celle ude i kroppen, så er det elektriske signaler, der sendes.«

— Svarende til strøm?

»Fuldstændig. Størrelsen af det signal, de sender, svarer til en milliontedel af, hvad et 1,5-voltsbatteri kan generere. Så vi snakker om meget, meget små strømme. Vi kan så med elektroder aflæse det elektriske signal eller omvendt, som i vores fantomsmerteprojekt, gå ind og påvirke det ved at sende elektrisk strøm ind i kroppen. Vi skal så bare være sikre på, at vi sender de rigtige signaler.«

— Hvordan lærer I nervernes sprog at kende?

»Ved at lytte. En nervebane svarer lidt til et gammeldags telefonkabel mellem Sjælland og Jylland med tusindvis af ledninger. Vi skal ind og finde de specifikke samtaler, der foregår fra hjernen og ud til musklerne, for at kunne forstå det.«

— Om det er samtalen mellem Ribe og Frederiksberg, der får lillefingeren til at bevæge sig?

»Lige præcis. Og det er vores begrænsning. Vi har ikke teknologi til at kunne lytte med på alle de her mange nerver. Vores elektroder har lige nu 12-14 kontakter. Ud af flere tusinde. Som ændrer sig. Nervesignalerne ændrer sig. Hvis jeg måler i dag og i morgen er der en god chance for, at jeg ikke måler det samme. Kroppen tilpasser sig omgivelserne. Vi kalder det plasticitet.«

— Hvorfor synes jeg, at det, I går og laver, er en lille smule uhyggeligt?

»Måske fordi hjernen på en måde er den sidste bastion. I gamle dage troede man, at sjælen og følelserne lå i hjertet. I dag ved vi, at det ikke er sådan. Det er hjernen, der styrer, hvem vi er, hvordan vi opfatter os selv, hvordan vi agerer, hvordan vi biologisk fungerer. Det hele kommer fra hjernen. Folk ved godt, at hjernen er et centralt organ. Hvis vi går ind og piller ved det, så piller vi også ved folks selvopfattelse og måden, de agerer på.«

Frivillig amputation

Udviklingen inden for neurale proteser har også pillet ved grænsen for, hvornår proteser er at foretrække frem for beskadigede lemmer. Ud af alle de amputationer, der foretages blandt tilskadekommende amerikanske soldater, udgør såkaldt forsinkede eller selvvalgte amputationer 15 procent ifølge en undersøgelse publiceret i det videnskabelige tidsskrift Military Medicine i december 2010. Det er en tredobling i forhold til de fem procent, der blev rapporteret i 2008 i Journal of Orthopedic Trauma.

Mange krigsveteraner gik i flere år, inden de besluttede sig for at få sat for eksempel et ben af, som ikke fungerede optimalt. Typisk blev de påvirket af at omgås protesebærende kolleger. Som ortopædkirurg Benjamin Kyle Potter forklarede i USA Today, så er de amputerede »hurtigt i stand til at gå og potentielt også til at løbe, mens en tilsvarende person, der forsøger at bevare sine lemmer (...) gennemgår operationer og rehabilitering og kan se frem til yderligere operationer«.

Potters kollega James Ficke er overbevist om, at stadig flere folk vil vælge frivilligt at lade sig amputere.

»Jeg tror, vi fortsat kommer til at se forsinkede amputationer, og antallet vil stige.«

Udviklingen taler direkte ind i et etisk dilemma: Er det neurovidenskabens rolle at reparere eller forbedre mennesket? På Aalborg Universitet er Winnie Jensen udmærket klar over, at den teknologi, hun udvikler, potentielt kan resultere i proteser, der fungerer bedre end medfødte kropsdele.

»Det er lidt det samme som øjenkirurgi. Man udviklede en teknologi til at hjælpe folk med svært nedsat syn, men så viste det sig, at man også kunne tjene penge på dem, der gerne vil se endnu bedre, end de gør, eller bare synes, det er smartere ikke at gå med briller,« siger hun.

— Hvordan kunne en tilsvarende udvikling se ud inden for neurale proteser?

»Man kan forestille sig hvad som helst. Når du har signalerne, kan du kontrollere alt.«

Man kan forestille sig armproteser med motorer, der er meget stærkere end selv den stærkeste menneskearm. Man kan forestille sig alternativer til en almindelig femfingret hånd. Man kan forestille sig – eftersom de implanterede forbindelser i mange tilfælde vil være trådløse – at systemet kan hackes udefra, så man oplever en fjendtlig overtagelse af ens krop.

»Jeg vil ikke spekulere i science fiction,« siger Winnie Jensen.

»Jeg ved, hvorfor jeg er her. Jeg arbejder for at hjælpe folk over nogle af de dagligdagsproblemer, de har som følge af deres handicap. Jeg har ikke intentioner om, at mine systemer skal bruges voldeligt eller til at fjernstyre folk. Men jeg er klar over, at mine teknologier kan gøre det. Og gennem historien er mange teknologier blevet udviklet til et formål og brugt til noget helt andet.«

Allan Jensen ved godt, hvad han skal bruge sit ActiGait-system til. Han skal bruge det til at gå med. Med et tryk på en knap på kontrolenheden, han har siddende ved hoften, tænder han for systemet. Så går han. Og det er ikke sådan, at han går uden problemer. Højre fod kan ikke helt, hvad den kunne engang. Men den løfter sig.

»En smule,« siger Allan Jensen og udmåler en centimeter med tommel- og pegefinger.

»Helt af sig selv. Det føles, som om kroppen gør det.«

 

Følg disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk,
seriøs og troværdig.

Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her