Có thể đi lại bằng suy nghĩ và lấy lại cả xúc giác?: Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul tổng quản lý lâm sàng BCI "Não-Robot" trị giá 300 trăm triệu won

Kỷ nguyên có thể điều khiển đôi chân robot chỉ bằng suy nghĩ, thậm chí cảm nhận lại cảm giác chạm dưới lòng bàn chân, đã tiến thêm một bước tới hiện thực. Một nhóm nghiên cứu tại Hàn Quốc bắt tay phát triển công nghệ “não - robot hai chiều (Brain-to-Robot)”, nhằm tái lập nhân tạo các kết nối thần kinh bị đứt giữa não và cơ thể, qua đó hỗ trợ phục hồi vận động và cảm giác cho bệnh nhân tổn thương hệ thần kinh trung ương.

Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul ngày 16 cho biết, bệnh viện tham gia “Liên danh nghiên cứu - phát triển công nghệ Brain-to-Robot hai chiều” - dự án flagship thuộc Chương trình nghiên cứu - phát triển thiết bị y tế tiên tiến cấp liên bộ - và sẽ tổng chỉ huy thử nghiệm lâm sàng cấy ghép chip giao diện não - máy tính (BCI), lĩnh vực then chốt của dự án.

Dự án này sẽ được đầu tư tổng cộng khoảng 30 tỷ won trong 7 năm, từ 2026 đến 2032, trong đó có 20 tỷ 250 triệu won từ ngân sách nhà nước. Công nghệ được kỳ vọng sẽ mở ra khả năng điều trị mới cho các bệnh nhân vốn khó hồi phục chỉ bằng các phương pháp điều trị hiện có, như tổn thương tủy sống, chấn thương sọ não, đột quỵ và bệnh Parkinson.

Điểm cốt lõi của công nghệ lần này là vượt xa mức chỉ điều khiển robot bằng tín hiệu não. Mục tiêu là cấy ghép riêng rẽ vào não bệnh nhân “điện cực giải mã” để đọc ý định hành động và “điện cực mã hóa” để truyền cảm giác, từ đó hiện thực hóa một hệ thống hai chiều hoàn chỉnh: não điều khiển robot, còn robot gửi ngược thông tin xúc giác và áp lực mà nó nhận được trở lại não.

Chẳng hạn, khi bệnh nhân nghĩ“muốn đi bộ”, tín hiệu não sẽ được truyền tới robot khung xương ngoài để điều khiển đôi chân; đồng thời, cảm giác bàn chân chạm nền hoặc thông tin xúc giác ở đầu ngón tay sẽ được truyền ngược về não để được nhận thức như cảm giác thật. Mục tiêu của nhiệm vụ lần này là hoàn thiện cấu trúc vòng kín (closed-loop) hai chiều hoàn chỉnh, trong đó toàn bộ quá trình được phản hồi trở lại não bệnh nhân trong vài chục micro giây (một phần triệu giây).

Trong dự án này, Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul sẽ tổng chỉ huy thử nghiệm lâm sàng cấy ghép chip não - BCI. Nhóm của Giáo sư Baek Sun-ha, Khoa Phẫu thuật Thần kinh, dự kiến phát triển chiến lược phẫu thuật chính xác bằng cách phân tích tích hợp các hình ảnh MRI, MRA, DTI và PET độ phân giải cao để tái dựng 3D cấu trúc não và bản đồ mạch máu theo từng bệnh nhân, đồng thời đưa các điện cực siêu mật độ vào vỏ não vận động và cảm giác với sai số dưới 1mm.

Liên danh quy tụ đông đảo các đơn vị trong nước thuộc khối doanh nghiệp - đại học - viện nghiên cứu - bệnh viện. Đơn vị chủ trì Angel Robotics phụ trách phát triển robot khung xương ngoài toàn thân; DGIST và Nside đảm nhiệm điện cực cấy vào vỏ não; KAIST phụ trách cảm biến thân thể và xử lý tín hiệu bằng trí tuệ nhân tạo (AI). Thử nghiệm lâm sàng robot khung xương ngoài sẽ do Bệnh viện Severance phối hợp cùng Bệnh viện Gangnam Severance, Bệnh viện Samsung Seoul và Bệnh viện Đại học Quốc gia Busan triển khai.

Nghiên cứu được tiến hành theo 3 giai đoạn. Giai đoạn 1 (2026~2027) sẽ 확보 công nghệ cốt lõi của điện cực mật độ cao và robot; giai đoạn 2 (2028~2029) tích hợp phần cứng và phần mềm để bắt đầu thử nghiệm lâm sàng trên người. Giai đoạn 3 cuối cùng (2030~2032) đặt mục tiêu xin cấp phép của Bộ An toàn Thực phẩm và Dược phẩm và thương mại hóa thiết bị y tế dạng kết hợp, tích hợp thành một hệ thống giao diện thần kinh não, AI và robot khung xương ngoài chạy điện.

Giáo sư Baek Sun-ha, Khoa Phẫu thuật Thần kinh, Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul, nói: “Nghiên cứu lần này là một dự án trọng yếu, vượt ra ngoài khuôn khổ phát triển thiết bị y tế đơn thuần và sẽ vượt qua những giới hạn của công nghệ hiện có”. Ông nhấn mạnh: “Chúng tôi sẽ nỗ lực tối đa cho nghiên cứu lâm sàng để những bệnh nhân mất chức năng vận động do tổn thương hệ thần kinh trung ương có thể lại cử động, lại cảm nhận và giành lại cuộc sống độc lập”.