Ученые из Института медицинских исследований Файнштейна Northwell Health (США) разработали технологию, которая позволяет вернуть подвижность парализованным людям. Причем в рамках исследования впервые была сделана операция, и она прошла успешно. Человеку, который был парализован после сильной травмы, удалось вернуть способность управлять своими конечностями. Для этого ему в мозг был внедрен имплант, который представляет собой “мост”, соединяющий головной и спинной мозг. Технология получила название “сдвоенное нейронное шунтирование”, так как она позволяет не только преобразовать мысли в движения, но и обеспечивать обратную сенсорную связь, то есть осязание. Но главная особенность устройства заключается в терапевтическом эффекте — оно может вернуть человеку подвижность даже без использования импланта.
Парализованному мужчине имплантировали в мозг микрочипы и установили два порта для соединения с компьютером
Как работают импланты на основе искусственного интеллекта
Имплантат, разработанный американскими учеными, включают в себя пять чипов, которые вживляются непосредственно в мозг. Они образуют основную часть двойного нейронного обхода. Для работы устройства используется искусственный интеллект, который декодирует мысли человека в сигнал для стимулирования спинного мозга и мышц, что позволяет управлять конечностями.
Обратный же сенсорный сигнал из спинного мозга поступает назад в имплант и передается в мозг. Таким образом, благодаря импланту, между парализованным телом человека и мозгом вновь начинает передаваться информация в обе стороны.
Электроды, закрепленные на руках и позвоночнике, позволяют совершать движения руками парализованному человеку
Как поясняют сами авторы технологии, работа системы начинается с мысли человека. например, он думает о том, что хочет сжать кулак. Имплантированные чипы принимают этот сигнал и передают на компьютер, где ИИ расшифровывает его и преобразовывает на неинвазивные электроды, которые накладываются на позвоночник и мышцы рук. При этом сенсорные сигналы с ладоней и кончиков пальцев, то есть осязательные сигналы, передаются в электроды, а затем попадают в сенсорную область мозга. В результате при помощи системы человек восстанавливает движения конечностями и способность чувствовать прикосновения, боль, тепло, холод и т.д..
Как имплант вернул подвижность конечностей парализованному человеку
Пока Илон Маск только готовится имплантировать чип в мозг человека, команда из Института медицинских исследований Файнштейна Northwell Health уже успешно справилась с этой задачей. Первым их пациентом, которому была установлена система сдвоенного нейронного шунтирования, стал мужчина Кейт Томас. В 2020 году в результате неудачного прыжка в бассейн он сломал два шейных позвонка, что привело к парализации рук, ног и туловища.
9 марта нынешнего года мужчине была сделана операция, которая длилась в течение 15-часов. Предварительно при помощи магнитно-резонансной томографии ученые выполнили картирование мозга и определили участки, в которые необходимо было имплантировать микрочипы для работы устройства.
Кейт Томас теперь чувствует прикосновение руки своей сестры
Благодаря операции, теперь Кейт Томас в лабораторных условиях может управлять руками и кистями рук, а также чувствовать прикосновения. Следует отметить, что система работает только в лаборатории, где установлен компьютер, который декордирует сигналы мозга. Соединение компьютера с имплантированными чипами осуществляется при помощи портов, закрепленных на голове мужчины. Но есть надежда, что имплантат может стимулировать новые нервные пути в обход травм. Они соединят спинной и головной мозг, в результате чего мужчина, возможно, сможет не только управлять своими руками, но и ходить.
По словам авторов исследования, Кейт Томас начинает восстанавливаться после травм. Сила его рук увеличилась более чем в два раза. Кроме того, он испытывает новые ощущения в предплечье и запястье, даже когда система отключена. Если эксперимент пройдет успешно, и мужчина сможет управлять своим телом даже без импланта, это даст надежду миллионам парализованных людей в мире на возврат к полноценной жизни.
Напоследок напомним, что при помощи импланта ранее ученые избавили человека от другой болезни — депрессии, которая не поддавалась медикаментозному лечению. Правда, в этом случае имплант представлял собой электрод, который стимулировал мозг электрическим разрядом, о чем мы рассказывали ранее.
