Новости

Нейропротез впервые вернул парализованному пациенту способность к движениям

Американские учёные сделали практически невозможное: после нескольких лет паралича обездвиженный пациент вернул контроль над своими конечностями. Достичь такого результата удалось благодаря новой технологии, которую разработали специалисты из университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде.
Поясним, что, когда здоровый человек двигается, мозг генерирует мысль или команду в виде электрических импульсов. Обычно они проходят по спинному мозгу и конечностям. У человека с серьёзным повреждением спинного мозга этот путь блокирован, поэтому медикам буквально пришлось идти в обход.
Участником исследования стал 56-летний американец Билл Кочевар (Bill Kochevar), восемь лет назад попавший в аварию. Все эти годы он был парализован ниже плеч, однако теперь смог самостоятельно почесать нос, взять кружку с водой, поднести её к губам и выпить через соломинку, а затем съесть пюре из тарелки.
Помог в этом специально созданный нейропротез. Специалисты вживили под череп пациента два крошечных 96-канальных массива электродов, фиксирующих мозговую деятельность в области моторных зон коры. Последние отвечают за двигательную активность. В верхнее и нижнее предплечье пациента поместили 36 электродов для функциональной электростимуляции (ФЭС). Мозговые сигналы обрабатывает интерфейс "мозг-компьютер" и декодирует их в команду перемещения. Система ФЭС преобразует команду в шаблонные потоки электрических импульсов и стимулирует мышцы, что позволяет осуществлять движение.
Чтобы преодолеть гравитацию, которая не позволила бы просто поднять руку и двигать ей, учёные использовали мобильный механизм поддержки руки, который также контролируется мозгом пациента.
"Для того, кто получил ранения восемь лет и не мог двигаться, возможность совершать даже небольшие движения кажется просто потрясающей. Это лучше, чем я думал", — поделился впечатлениями Кочевар.

 
Как отметил руководитель работы Боб Кирш (Bob Kirsch), подготовка к первому испытанию заняла немало времени. Сначала пациент учился использовать мозговые сигналы для перемещения руки в виртуальной реальности – на экране компьютера. Через четыре месяца обучения начались тренировки самой руки, мышцы которой атрофировались за долгое время покоя.
Пока движения рук Кочевара остаются очень ограниченными и медленными, а медики разрабатывают новые механизмы тренировок и тестов для него.
Авторы исследования уверены, что их нейропротез в будущем приобретёт популярность и обеспечит "некоторую независимость" парализованным пациентам. По их словам, дальнейшая работа в этом направлении поможет добиться более точного контроля и расширить спектр доступных действий.
Подробности уникального исследования описаны в издании The Lancet.
Напомним, что ранее интерфейс "мозг-компьютер" помог пациентам управлять экзоскелетом силой мысли. Также была представлена специальная технология обработки мозговых сигналов на основе ЭЭГ.
Кроме того, для восстановления способности к простым движениям была создана роборука, управление которой также берёт на себя мозг пациента. А подвижность ног при параличе помогли восстановить беспроводные имплантаты, обманывающие рефлексы.
Читайте также
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.