Нейрокомп'ютерний інтерфейс дозволяє з високою точністю керувати рухами раніше паралізованих пензлів руки і пальців.
Двадцятирічний літній пацієнт, у якого п'ять років тому через травму хребта виявилися паралізовані ноги і руки, до деякої міри повернув собі рухливість: тепер він може власними руками налити склянку води, розплатитися в магазині і навіть грати в комп'ютерні ігри. Як це стало можливим, описують у журналі Nature дослідники з Університету штату Огайо та їхні колеги з Баттельського меморіального інституту.
В основі методу лежать технології нейрокомп'ютерного інтерфейсу, що дозволяють робити переклад імпульсів з нейронної мови на цифровий і назад. Рухові імпульси народжуються в певних областях мозку, після чого по тих, що проводять шляхах спинного мозку, відправляються до м'яза. Якщо шляхи пошкоджені, то, хоча мозок продовжує генерувати сигнали, до адресата вони дійти не можуть. Можна, звичайно, спробувати вилікувати сам спинний мозок, а можна створити якусь альтернативу, зробити штучний провідник, який заново зв'яже мозок з м'язами.
На практиці це означає, що з колосальної кількості імпульсів, що генеруються моторною (тобто відповідає за рухи тіла) корою півкуль, потрібно виділити ті, які призначені саме для таких-то м'язів і потрібні саме для таких-то рухів. У таких імпульсів можуть бути цілком певні характеристики в сенсі частоти, тимчасової активності, особливостей взаємодії з іншими сигналами. Спеціальні алгоритми займаються аналізом активності мозку і переведенням нейронних імпульсів в електричні, які можна направити до м'язів. У даному випадку в мозок пацієнту вживили імплантат зі 130 електродами, що реєструють роботу моторної кори. Коли людина хотіла щось зробити рукою, комп'ютер ловив ці сигнали у нейронів і відправляв їх по спеціальній шині м'язів руки.
Сама ідея таких пристроїв з'явилася досить давно, і створювати їх почали теж давно, як тільки зрозуміли, що з їх допомогою можна досить точно керувати протезами і компенсувати неврологічні пошкодження. Так, у вересні минулого року дослідники з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі і Каліфорнійського університету в Ірвайні повідомили, що їм вдалося в буквальному сенсі підняти на ноги паралізовану людину. А зовсім недавно ми розповідали про нові експерименти патріарха нейрокомпьтерних наук Мігеля Ніколеліса, який разом з нашим видатним нейробіологом Михайлом Лебедєвим розробив пристрій, що дозволяє керувати інвалідним візком. Подібні технології поступово вдосконалюються, і ось зараз, як ми тільки що дізналися, досить точну рухливість вдалося повернути пальцям, так що людина може навіть грати в Guitar Hero. Звичайно, поки такі пристрої не відрізняються мобільністю - пацієнт виглядає обвішаним проводами, які пов'язують його мозок і руку із зовнішньою електронікою, однак, треба думати, сучасні технології незабаром зроблять все це досить мініатюрним, щоб весь пристрій можна було б просто вживити під шкіру.
За матеріалами LceScience.