Japońska firma Cyberdyne poinformowała o zakończeniu prac nad urządzeniem, który już wkrótce umożliwi osobom niepełnosprawnym, sparalizowanym i pozbawionym kończyn poruszanie się i manipulację przedmiotami.

Urządzenie, które jest zarówno strojem, jak i robotem (o czym można przekonać się, oglądając pokazujący jego funkcjonowanie film), nazywa się HAL (Hybrid Assistive Limb) i waży 23 kg. Składa się z komputera, plecaka z zasilaniem, paska i przylegających nakładek na kończyny. Opis jego działania cytuję za TVN24:

W momencie, gdy człowiek zamierza się ruszyć, jego mózg wysyła sygnały nerwowe do mięśni, które można wykryć na powierzchni skóry. Strój jest w stanie zidentyfikować ślady pozostawione przez te sygnały dzięki czujnikom podłączonym do skóry, co rozpoczyna kolejną reakcję. Sensory wysyłają informacje do jednostki energetycznej mechanicznego kostiumu, który następnie wykonuje identyczne ruchy jak właściciel. Zależnie od wersji noszonego stroju, pomnaża on siłę użytkownika od dwóch do dziesięciu razy. (…)
HAL pomaga także w wykonywaniu codziennych czynności – wstawaniu z krzesła, chodzeniu, wchodzeniu na schody oraz podnoszeniu ciężkich przedmiotów. Strój może pracować bez przerwy przez prawie pięć godzin. Pomimo swojej wagi nie obciąża użytkownika, gdyż jego mechanika sprawia, że sam utrzymuje swój ciężar.

Jak szacuje producent, wypożyczenie aparatu na miesiąc będzie kosztować 220 tysięcy jenów – czyli równowartość 7 tysięcy złotych. Cena do przyjęcia dla Japończyka, nie zdziwię się zatem, jeżeli już wkrótce HAL trafi pod strzechy Kraju Kwitnącej Wiśni. A potem pewnie także i nasze.

Coraz więcej mainstreamowych mediów donosi o wyhodowaniu przez badaczy z Case Western Reserve University Cleveland (Ohio) supermyszy – przedwczoraj zrobiły to BBC i (za The Independent) onet, dziś informacja pojawiła się również na gazeta.pl. Trudno się temu dziwić, bo i wiadomość sensacyjna: transgeniczny gryzoń posiada możliwości, które na tle innych myszy czynią z niego übermenscha, tfu: übermausa. Jest w stanie biec bez zatrzymywania się przez 6 godzin ze średnią szybkością 20 metrów na minutę (z czego przez 4 pierwsze godziny bez jedzenia i picia), żyje trzy razy dłużej niż wynosi średnia dla przedstawicieli jego gatunku, jest od nich 10 razy bardziej aktywny (także seksualnie) i może się rozmnażać nawet w wieku 3 lat (badacze porównują taki wyczyn u myszy do urodzenia dziecka przez 80-letnią kobietę). Wreszcie choć je przeciętnie o 60 procent więcej niż inne myszy, w ogóle nie tyje.

Supermysz nie jest unikatem – Amerykanie, zanim z hukiem opublikowali wyniki swych badań w The Journal of Biological Chemistry, dorobili się koloni liczącej 500 transgenicznych osobników. Teraz prowadzą na nich kolejne badania, których wyniki są coraz bardziej zdumiewające.

Najbardziej zdumiewający pozostaje jednak fakt, że do przeobrażenia gryzonia wystarczyła zmiana tylko jednego genu. Mysią wersję jednego z regulujących metabolizm genów podmieniono w tym wypadku na jego wersję spotykaną… u ludzi (dokładnie chodzi tu o gen kodujący enzym karboksykinazę fosfoenolopirogronianu, czyli wspomniane na załączonej obok okładce JBC PEPCK-C).

Jak się okazuje, ta drobna na pierwszy rzut oka modyfikacja (genom myszy liczy, podobnie jak genom człowieka, ok. 25 tysięcy genów) sprawia, że jej nosiciele mogą pochwalić się m.in. większą ilością odpowiedzialnych za produkcję energii mitochondriów w komórkach, jak również lepszym „zarządzaniem” źródłami energii. Zmodyfikowane myszy gros energii czerpią bowiem ze spalania kwasów tłuszczowych, nie zaś węglowodanów, i produkują przy tym znacznie mniej odpowiadającego za zmęczenie mięśni kwasu mlekowego.

Pozostaje teraz pytanie, czy i w jakim stopniu wyniki mysiego eksperymentu dadzą się w przyszłości zastosować do naszego gatunku, i czy – być może już za parę lat – nie będzie dzięki nim możliwe produkowanie silniejszych, bardziej wytrzymałych i dłużej żyjących ludzi. Bo choć analogicznego fragmentu DNA nie podmienimy sobie na mysi, trudno łudzić się, że gdy naukowcy zrozumieją już jego działanie i, co za tym idzie, będą potrafili analogicznie modyfikować go u homo sapiens, oprzemy się pokusie „ulepszania” swoich dzieci (a może nawet także samych siebie). To w końcu będzie tylko jeden gen…

Zjednoczone Królestwo znów w awangardzie. Już niedługo w brytyjskich laboratoriach powstaną pierwsze hybrydy ludzi i innych zwierząt. Tak, tak, słowo innych jest tu szczególnie ważne (a mało które medium o tym wspomina), bo Homo sapiens należy właśnie do królestwa zwierząt (typ – strunowce, podtyp – kręgowce, gromada – ssaki, rząd – naczelne, nadrodzina – małpy człekokształtne, rodzina – człowiekowate). Główna instytucja nadzorująca badania nad ludzkimi zarodkami na Wyspach, HFEA (The Human Fertilisation and Embryology Authority), zgodziła się właśnie, by naukowcy mogli w celach badawczych tworzyć takie stworki, o ile tylko wcześniej uzyskają stosowną licencję.

Hybrydy nie będą tworzone wyłącznie dla widzimisię naukowców. Posłużą przede wszystkim do badań nad chorobami Alzheimera i Parkinsona, dziś de facto nieuleczalnymi. Zarodki-hybrydy produkowane będą poprzez wszczepianie zawierającego DNA ludzkiego jądra komórkowego (pozyskiwanego np. z komórek skóry) do krowiego, świńskiego lub króliczego jaja, z którego wcześniej usunie się materiał genetyczny. Uzyskany w ten sposób zarodek będzie w niemal 100 procentach tworem ludzkim, przy okazji zaś badacze będą mogli na nim eksperymentować do woli – toż bowiem nawet największy zwolennik świętości ludzkiego życia będzie miał problemy z uzasadnieniem, dlaczego coś, co powstało z kawałka paznokcia i króliczej komórki jajowej, miałoby posiadać duszę.

Docelowy brak dylematów etycznych pójdzie zapewne w parze z obniżką kosztów tworzenia takich embrionów. Szybko stanie się zapewne możliwa ich produkcja na skalę przemysłową – pozyskiwanie komórek jajowych zwierząt domowych jest bowiem znacznie łatwiejsze (krowy czy królicy nie trzeba pytać o zgodę) i – co za tym idzie – tańsze niż ludzkich jajeczek. Trudno w tej chwili nawet wyobrażać sobie, w jakim stopniu badania na komórkach macierzystych pochodzących z takich zarodków przyczynią się w przyszłości do poszerzenia naszej wiedzy o człowieku i, co za tym idzie, pokonania wielu nieuleczalnych lub śmiertelnych dziś chorób.

Nic dziwnego, że decyzję brytyjskich władz natychmiast skrytykowała od wieków najbardziej zainteresowana tym, by ludzie jak najmniej wiedzieli i jak najwięcej cierpieli, instytucja świata – Kościół katolicki. Główny argument przeciw ma, jak zwykle, charakter teologiczny: Watykan twierdzi, że mieszanie komórek różnych gatunków jest sprzeczne z naturą. Oczywiście sprzeczność ta dotyczy tylko gatunku Homo sapiens – historycznie Stolica Apostolska nie walczyła jakoś ani z krzyżowaniem przez ludzi koni z osłami (od starożytności znanym jako niezawodna metoda produkcji mułów), ani z wymianą DNA między różnymi gatunkami bakterii, do czego zresztą regularnie dochodzi w naturze – np. w naszych jelitach. Tym razem jednak w grę wchodzi ludzki DNA (co z tego, że zbudowany z tych samych zasad, co koński, ośli i bakteryjny), nic więc dziwnego, że przewodniczący Papieskiej Akademii Życia (piękna orwellowska nazwa instytucji, która zajmuje się m.in. propagowaniem nieużywania prezerwatyw w krajach, w których szaleje epidemia HIV) biskup Elio Sgreccia nazwał natychmiast decyzję Brytyjczyków potwornym aktem przeciwko ludzkiej godności. Dlaczego ślinienie się człowieka w zaawansowanym stadium Alzheimera miałoby być wyrazem ludzkiej godności, a walka z chorobą – potwornym przeciw niej aktem, Kościół nie tłumaczy. Bo przecież wie, że owieczki, przyzwyczajone do wyłączania logiki tam, gdzie zaczyna się wiara, i tak nie zapytają.

Dobra wiadomość dla części niewidomych: amerykańskim uczonym udało się wprowadzić do kory wzrokowej mózgu małpy implant, który umożliwia odbieranie bodźców wzrokowych. Równoczesne badacze doskonalą urządzenia, dzięki którym sparaliżowani mogą „siłą woli” pisać po ekranie, i przygotowują się do testowania implantów, które spełniałyby zadanie mechanicznych magazynów pamięci (neurony, które w ludzkim mózgu odpowiadają za tworzenie się śladów pamięciowych, po latach degenerują się lub giną, co sprawia, że ludzka pamięć nie jest dziś niezawodna). Wszystko to daje nadzieję, że już wkrótce dzięki kolejnym „protezom”, poupychanym między naszymi szarymi komórkami, będziemy lepiej widzieć, słyszeć, myśleć i pamiętać – a może nawet dłużej żyć.

O eksperymencie z korą wzrokową przeczytać można w ostatnim „Proceedings of the National Academy of Sciences”. Badacze z Harvardu, John Pezaris i Clay Reid zainstalowali małpom elektrody w bocznej części jądra kolankowatego wzgórza, czyli w miejscu przełączenia między włóknami nerwowymi, którymi płyną impulsy z siatkówki oka do obszarów odpowiedzialnych za percepcję obrazów. Stymulując elektrycznie odpowiednie punkty wzgórza, naukowcy chcieli sprawdzić, czy w mózgach zwierząt nastąpią wyładowania identyczne z tymi, które mają miejsce przy rzeczywistym widzeniu i czy zwierzę dostrzeże jakikolwiek efekt. Opis eksperymentu za „Dziennikiem”:

Makaki posadzono w ciemnym pokoju przed monitorem. Małpy miały reagować szybkim ruchem gałek ocznych na punkt świetlny pojawiający się w różnych miejscach. Kiedy przeszły wstępny trening, naukowcy umieścili w ich mózgach elektrodę. Mniej więcej jeden na dziesięć pojawiających się punktów był wygenerowany sztucznie za pomocą impulsu elektrycznego i pobudzenia ciała kolankowatego bocznego. Każdego dnia trwania eksperymentu elektroda była przekładana w nieco inne miejsce, co zmieniało położenie w polu widzenia punktu świetlnego wywoływanego przez impuls elektryczny. Łącznie przeprowadzono 56 takich prób, z których każda zakończyła się powodzeniem, tzn. zwierzęta odbierały stosowny punkt świetlny niezależnie od tego, czy był on prawdziwy, czy też sztucznie indukowany przez elektrodę. [...]
„Poprawność odpowiedzi w każdym z eksperymentów przerosła nasze oczekiwania. Makaki podążały za <sztucznym> światłem z taką samą dokładnością, jak na widok prawdziwego punktu na ekranie. One naprawdę <widziały> nieistniejący punkt” – komentuje wyniki swych badań prof. John Pezaris.

Teraz badacze myślą o skonstruowaniu urządzenia, które w ten sam sposób stymulowałoby mózg niewidomego, przywracając mu przynajmniej częściową zdolność widzenia. Oczywiście będzie to możliwe tylko w przypadku niewidomych, w których mózgach rozwinęły się obszary odpowiedzialne za widzenie – czyli takich, którzy stracili wzrok na skutek choroby oczu lub uszkodzenia nerwów na drodze między oczami a wzgórzem. Urządzenie byłoby też dość skomplikowane: składałoby się z około 10 – 20 elektrod, które znajdowałyby się w mózgu pacjenta, oraz okularów z kamerą, która rejestrowałaby i przesyłała dalej sygnał wizualny.

Jeszcze większe nadzieje budzą eksperymenty, w których dzięki implantom w mózgu udaje się poprawić funkcjonowanie osób dotkniętych paraliżem. Już w 2000 neurolog z Duke University w Durham, Miguel Nicolelis, umieścił w mózgu małpy elektrody, dzięki którym mogła ona nie wykonując żadnych ruchów sterować pracą robota. Niedługo potem zespół z Uniwersytetu w Tybindze pod kierunkiem Nielsa Birbaumera skonstruował urządzenie, dzięki któremu sparaliżowani mogą samymi falami mózgowymi sterować ruchami kursora po ekranie, i co za tym idzie, komunikować się np. za pomocą pisma. Na zachodzie testuje się dziś zestawy pozwalające (na razie tylko sparaliżowanym) sterować urządzeniami domowymi za pomocą myśli. W nieco inną stronę poszedł Theodore W. Berger ze swoim zespołem z Uniwersytetu Południowej Karoliny. Udało im się wszczepić do mózgu szczura układ scalony, który zastąpił usunięty fragment hipokampa (element układu limbicznego odpowiedzialny za reakcje emocjonalne i selekcję bodźców do zapamiętania). Implant radził sobie niemal tak dobrze, jak będąca w tym samym miejscu tkanka: szczur zachowywał się zupełnie normalnie, nie zmieniły się ani jego reakcje, ani przyzwyczajenia.

Badacze sądzą, że podobne implanty pewnego dnia znajdą się również w mózgach ludzkich: na początek zapewne przede wszystkim tych, które z powodu chorób lub uszkodzeń szlaków pamięciowych, mają problemy z tworzeniem wspomnień. Kto wie jednak, czy za pięćdziesiąt lat, zamiast wkuwać ślęcząc przy książkach lub monitorach, uczniowie i studenci nie będą po prostu wszczepiali sobie odpowiednich implantów, które będą służyły jako bazy wiadomości na dany temat, albo nadajników, które umożliwią szybkie połączenie mózgu z pełną informacji witryną internetową lub wirtualną biblioteką. Pytanie oczywiście, czy w ogóle będą wtedy istniały szkoły i uniwersytety, czy może zostaną wyparte przez sieci bezpośredniej domózgowej dystrybucji wiedzy i umiejętności…