- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой - 1

Почти шесть лет назад 19-летний первокурсник колледжа Иан Беркхарт (Ian Burkhart) неудачно нырнул в море и по несчастному стечению обстоятельств сломал шею о песчаное дно. Он оказался полностью парализован, потерял способность управлять руками и ногами. Такие травмы всегда считались неизлечимыми. До вчерашнего дня.

13 апреля 2016 года специалисты из университета штата Огайо объявили, что им удалось восстановить частичный контроль [1] над кистью правой руки и пальцами Беркхарта. Для лечения применили экспериментальную кибернетическую технологию: имплантированный в мозг [2] чип напрямую по проводам посылает сигналы мускулам, в обход спинного мозга [2]. Это первый в истории медицины случай восстановления контроля над кистью у пациента с квадриплегией.

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой - 2

Имплантат через компьютерный интерфейс подключается к рукаву со 130 электродами на руке. В течение двух лет после внедрения микросхемы Иан тренировался фокусировать свои мысли, наблюдая результаты на экране компьютера в лаборатории. В итоге, тренировка принесла успех.

Конечно, управление кистью и пальцами сильно ограничивает арсенал движений. Иан парализован ниже груди, сохранил частичное управление только плечами и бицепсами. Теперь же он получил возможность нажимать на кнопки, играть в компьютерные игры, совершать многие другие действия.

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой - 3
Парализованный человек играет в Guitar Hero

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой - 4

Операцию на мозге [2] осуществили в 2014 году. Предварительно была проведена томография, чтобы определить конкретный участок, который отвечает за движения конечностей в моторной коре в области передней центральной извилины левого полушария (чуть выше уха). Во время операции эта зону тщательно тестировали, чтобы уточнить место для имплантата.

«Мы потратили полтора часа, определяя точное место», — сказал [1] Али Резаи (Ali Rezai), хирург и директор центра нейромодуляции при университете штата Огайо.

В это место поместили чип с 96 контактами (микроэлектродами), которые регистрируют активность нейронов.

После операции и восстановления начались многочисленные тренировки. Программное обеспечение для обработки сигнала мозга [2] создали учёные из некоммерческого института Battelle Memorial Institute. После каждой сессии обучения программу откалибровывали, потому что сигнал значительно изменялся от тренировки к тренировке.

Иан Беркхарт говорит, что тренировки были изматывающими. «Аватар» на компьютерном экране (3D-модель руки) заставлял его пробовать различные типы движений.

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой - 5

Сигнал передавался на рукав со 130 электродами. «Приходилось очень-очень сильно концентрироваться просто чтобы сделать вещи, которые раньше делал вообще не задумываясь, — говорит Иан. — Но это как спорт, ты пробуешь ещё и ещё, и постепенно становится легче». Первые результаты появились через несколько месяцев, тогда он впервые смог двигать кистью сам, без помощи аватара.

После года тренировки он уже мог взять бутылку, налить содержимое в кружку, взять пальцами трубочку и пить.

Мозговой имплантат впервые позволил парализованному человеку управлять рукой - 6

В конце концов, по американской медицинской классификации, его инвалидность могли бы переквалифицировать со степени С5 до менее тяжёлой С7.

К сожалению, финансирование научного проекта заканчивается в этом году, скоро Беркхард вернётся домой, где вернётся к прежней жизни практически полностью парализованного инвалида.

Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature [3] (doi:10.1038/nature.2016.19749).

Автор: alizar

Источник [4]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/biotehnologii/117934

Ссылки в тексте:

[1] удалось восстановить частичный контроль: http://www.nytimes.com/2016/04/14/health/paralysis-limb-reanimation-brain-chip.html

[2] мозг: http://www.braintools.ru

[3] опубликованы в журнале Nature: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature17435.html

[4] Источник: https://geektimes.ru/post/274314/