Парализованный мужчина снова начал ходить благодаря имплантатам в мозгу и позвоночнике – исследование
Ученые смогли вернуть парализованному мужчине контроль над нижней частью тела благодаря имплантатам в мозге и позвоночнике. Об этом пишет The New York Times со ссылкой на исследование швейцарских специалистов в журнале Nature.
Герт-Ян Оскам жил в Китае в 2011 году, когда попал в аварию на мотоцикле и был парализован ниже бедер. Но с помощью комбинации устройств ученые смогли обеспечить «цифровой мост» между головным и спинным мозгом мужчины. Это позволило ему стоять, ходить, подниматься крутым пандусом с помощью ходунков, садиться и выходить из машины, а еще – стоять в баре, чтобы выпить.
Более чем через год после установления имплантата он сохранил эти способности и фактически показал признаки неврологического восстановления, ходя с костылями даже тогда, когда имплантат был выключен.
«Мы уловили мнения Герт-Яна и перевели их в стимуляцию спинного мозга, чтобы восстановить произвольное движение», – объяснил специалист по спинному мозгу Грегуар Куртин из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне.
В ходе исследования интерфейс «мозг — спинной мозг» воспользовался преимуществами декодера мыслей на основе искусственного интеллекта, чтобы прочесть намерения парализованного мужчины и сопоставить их с движениями мышц. Этиология природного движения, от мысли к намерению и действию, была сохранена. Единственным дополнением был «цифровой мост», охватывавший поврежденные части позвоночника.
Для реализации задуманного исследователи имплантировали электроды в череп и хребет Герт-Яна. Затем использовали программу машинного обучения, чтобы наблюдать, какие участки мозга загораются, когда он пытается двигать разными частями тела. Этот расшифрователь мыслей смог сопоставить активность некоторых электродов с определенными намерениями.
Затем ученые использовали другой алгоритм для соединения мозгового имплантата со спинномозговым, который был сконфигурирован на отправку электрических сигналов в различные части тела, что вызвало движение. Алгоритм смог учесть незначительные вариации в направлении и скорости сокращения и расслабления каждой мышцы. В конце концов, специалисты дорабатывали интерфейс между мозгом и позвоночником, чтобы он лучше отвечал базовым действиям, таким как ходьба и стояние.
Несмотря на фантастические результаты ученые признали ограничения в своей работе. Хотя нынешний интерфейс между мозгом и позвоночником подходит для ходьбы, этого нельзя сказать о возобновлении движений верхней части тела. Лечение также инвазивное, требует операций и физической терапии. Нынешняя система не исправляет все случаи паралича спинного мозга. Но команда надеется, что прогресс сделает лечение более доступным и систематически эффективным.
