Американские ученые разработали технологию «двойного нейронного обхода», которая позволила пациенту с полным параличом четырех конечностей вернуть контроль над рукой. Метод объединил интерфейс мозг-компьютер, искусственный интеллект и электростимуляцию.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Исследование провели специалисты Института медицинских исследований Фейнштейна в рамках трехлетнего клинического проекта. Участником эксперимента стал Кит Томас, который потерял подвижность ниже шеи после несчастного случая в бассейне в 2020 году. В его мозг установили пять микроэлектродных матриц, с помощью которых система смогла считывать сигналы, возникающие при попытке совершить движение.
Искусственный интеллект анализировал мозговые импульсы и преобразовывал их в команды для электростимуляторов, закрепленных на предплечье пациента. В результате парализованная рука начала двигаться по его мысленным командам. Точность расшифровки сигналов коры головного мозга с помощью алгоритмов машинного обучения достигла 84,6% без необходимости постоянного переобучения системы.
Разработка также позволила восстановить обратную связь между рукой и мозгом. Специальный ортез с датчиками давления передавал информацию в сенсорную кору, благодаря чему пациент снова начал ощущать прикосновения. Во время эксперимента Кит мог воспринимать контакт в кончиках пальцев, когда другой участник исследования выполнял действия с предметами.
Система показала практический результат в повседневных действиях. Пациент смог брать хрупкую яичную скорлупу и удерживать ее в 87% случаев без повреждения, а также самостоятельно пить из чашки, есть и выполнять простые движения вроде попытки почесать нос.
Работа ученых опубликована в журнале Nature Medicine. Авторы исследования считают, что технология запускает процесс нейропластичности — способности нервной системы формировать новые связи. Регулярные тренировки позволили нервным цепям перестраиваться в обход поврежденного участка спинного мозга.
За 35 недель терапии сила правой руки Кита Томаса увеличилась на 86%, а левой — на 62%. Разработанный метод «кортикального зеркалирования», при котором сигналы воображаемого прикосновения воспроизводились с помощью стимуляции коры головного мозга, также помог вернуть чувствительность в запястье, утраченную после травмы.
Ученые рассчитывают, что в дальнейшем технологию можно будет адаптировать для помощи пациентам после инсульта. Соавтор работы Чад Бутон отметил, что новый подход направлен не только на обход поврежденного участка, но и на перестройку работы нервной системы.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами: что изменится для ваших денег
