Интерфейс мозг — компьютер помог общаться пациенту, запертому в собственном теле

Полностью парализованный из-за бокового амиотрофического склероза пациент смог общаться с помощью интерфейса мозг — компьютер. Эта технология позволила 37-летнему мужчине создавать слова и фразы. Система включает имплантацию устройства с микроэлектродами в мозг пациента и использование специальных компьютерных программ для перевода сигналов его мозга.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о достижении рассказывает Live Science.

Для общения людям, запертым в своем теле, необходимо использовать вспомогательные средства связи. Многие из этих устройств контролируются движением глаз или любыми мышцами лица, которые все еще функционируют. Например, Стивен Хокинг использовал устройство, которое позволяло ему общаться, двигая щечной мышцей. Но как только человек теряет способность двигать и этими мышцами, он обречен на молчание.

Пациент, о котором идет речь в новом исследовании (в научной публикации его назвали К1), потерял способность ходить и говорить к концу 2015 года. В следующем году он начал использовать устройство связи на основе отслеживания взгляда, но в конце концов больше не мог фиксировать взгляд достаточно хорошо и ограничивался сигналами «да» или «нет». Предвидя, что в ближайшем будущем потеряет контроль и над глазами, он попросил свою семью помочь ему найти альтернативный способ общения. Ученые из Тюбингенского университета (Германия) имплантировали больному в мозг микроэлектродное устройство как часть интерфейса мозг — компьютер.

Система работает с использованием «слухового нейробиоуправления», что означает, что пациент должен «сопоставить» частоту своих мозговых волн с определенным тоном, словом или фразой. Подбор и удержание частоты на определенном уровне (в течение 500 миллисекунд) позволяют ему добиться положительного или отрицательного отклика системы. Пациент К1 использовал двигательные области мозга для общения, хотя сам вообще не мог двигаться. Система позволяла ему давать конкретные инструкции о том, как о нем следует заботиться.

Поскольку общение с такими пациентами исторически было невозможно, исследователи не знали, сработает ли система для К1. Тем не менее примерно через три месяца после операции пациент смог успешно использовать нейробиоуправление. В конце концов он смог даже поблагодарить авторов: «Ребята, это работает так легко».

Тем не менее система по-прежнему требует постоянного присмотра, иначе могут возникнуть технические ошибки. Авторы также отметили, что в данном случае пациент проходил тренировку до того, как полностью потерял мышечную функцию. Так что неясно, насколько хорошо работала бы система мозг — компьютер, если бы исследователи начали тренировку, когда пациент уже был полностью парализован.

Исследователи также работают над новой, полностью имплантируемой системой, для работы которой не требуется внешний компьютер. Они надеются, что эта технология однажды сможет обеспечить взаимодействие для полностью обездвиженных пациентов и позволит им иметь право голоса при принятии решений, касающихся их лечения.