Инженеры и нейробиологи из Университета Кейс Вестерн Резерв создали систему, которая позволяет полностью парализованному на протяжении многих лет пациенту через интерфейс мозг-компьютер управлять не протезом, а собственной рукой.
Новая работа, в результате которой фактически создан протез разрушенного травмой нервного пути от мозга к конечности, опубликована в журнале The Lancet.
Как работает созданная в Кейс Вестерн Резерв система? 53-летнему пациенту, в течение восьми лет полностью парализованному в результате травмы позвоночника провели имплантацию электродов в головной мозг. Если быть точными, то в область моторной коры, отвечающей за движение рук, имплантировали два блока по 96 электродов, соединённых через интерфейс мозг-компьютер с 36 стимулирующими мышцы электродами на каждой руке.
Затем пациент несколько месяцев при помощи виртуальной реальности тренировался посылать силой мысли сигналы собственным рукам: он следил за собственной виртуальной рукой на экране компьютера, которая тоже управлялась через интерфейс «мозг-компьютер». Компьютер подсказывал очередное нужное движение, и когда собственная рука пациента выполняла его, звучал сигнал об успехе. Так пациент учился выполнять элементарные движения кистью или рукой. В результате у него начали получаться совершать некоторые бытовые действия: он смог самостоятельно принимать пищу.
В контрольных испытаниях пациент должен был выпить кофе, используя нейропротез. Сделать глоток из чашки удалось в 11 попытках из 12, правда, пока что это делается слишком медленно: каждый цикл «взять чашку, поднести к губам, сделать глоток, поставить чашку на место» отнимал от 20 до 40 секунд. Тем не менее, по сравнению с восемью годами полной неподвижности, это, безусловно, успех.
«Наше исследование находится на начальной стадии, но мы полагаем, что такое устройство даст парализованным людям возможность выполнять повседневные действия, обеспечивая им большую независимость», — говорит один из авторов работы, инженер из Университета Кейс Вестерн Резерв Болу Аджибойе.
Текст: Алексей Паевский