Нейроинтерфейс вернул чувствительность руки пациенту с травмой спинного мозга

С помощью новой технологии нейроинтерфейса «мозг-компьютер» группа ученых из Мемориального института Баттеля и Медицинского центра Векснера Университета штата Огайо во главе с нейрофизиологом Патриком Ганзером вернули xувствительность руки пациенту с тяжелой травмой спинного мозга.

Технология использует сигналы нейронов, которые настолько малы, что их невозможно воспринимать, и усиливает их с помощью искусственной сенсорной обратной связи, в результате чего значительно возрастает двигательная функция, говорится в опубликованном в журнале Cell исследовании.

Участник этого исследования – Ян Буркхарт, 28-летний мужчина, который получил травму спинного мозга во время несчастного случая на дайвинге в 2010 году. С 2014 года Беркхарт работает с учеными над проектом NeuroLife, целью которого является восстановление функции его правой руки.

Устройство, которое они разработали, действует через систему электродов на коже Яна и небольшой компьютерный чип, имплантированный в его моторную кору головного мозга. Эта установка, которая использует провода для передачи сигналов движения от мозга к мышцам, минуя травмированную часть спинного мозга, дает Беркхарту достаточный импульс для управления рукой. Ян может поднять кофейную кружку, воспользоваться кредиткой и сыграть в игру-симулятор Guitar Hero.

«До сих пор рука для Яна была ему как чужая из-за отсутствия чувствительности. У него также есть проблемы с контролем руки, когда он невнимательно следит за своими движениями. Это требует большой концентрации и делает простую многозадачность – как пить газировку во время просмотра телевизора, почти невозможной», – пояснил Патрик Ганзер.

Исследователи обнаружили, что, хотя у Беркхарта почти не было ощущения в руке, когда они стимулировали его кожу, нервный сигнал – настолько маленький, что его мозг не мог его воспринимать – все еще попадал в мозг. Ганзер объясняет, что даже у таких людей, как Беркхарт, с так называемым «клинически полным» повреждением спинного мозга, почти всегда есть несколько пучков нервных волокон, которые остаются неповрежденными. Нейроинтерфейс смог повысить сигналы этих волокон до уровня, на который мозг смог бы реагировать.

Новая система позволяет сенсорным сигналам, поступающим от кожи Беркхарта, возвращаться в его мозг через искусственную тактильную обратную связь, которую он может воспринимать.

Долгосрочная цель исследователей состоит в том, чтобы разработать систему, которая будет работать одинаково хорошо и в лаборатории, и в домашних условиях. Ученые работают над созданием протеза нового поколения, содержащего необходимые электроды и датчики, которые можно было бы легко надеть и снять. Они также нацелены на разработку системы, которая может управляться с помощью планшета, а не компьютера.

В январе этого года стало известно об изобретении студента из Молдовы. Он создал роботизированную руку, которая управлялась силой мысли.