Используя мозговые имплантаты, искусственный интеллект и электрическую стимуляцию, команда исследователей, инженеров и хирургов разработала новую технологию «двойного нейронного шунтирования».
Технология «двойного нейронного шунтирования» восстановила движение рук и чувствительность у парализованного человека. Есть надежда, что она поможет и другим пациентам, пострадавшим от нарушения движения или паралича.
Жизнь Кита Томаса изменилась 18 июля 2020 года, когда он нырнул в бассейн, повредив позвонки C4 и C5. Травма парализовала его от груди и ниже. Теперь благодаря первому в своем роде клиническому испытанию Томас может двигать руками и чувствовать, как сестра держит его за руку впервые за три года.
Команда исследователей, инженеров и хирургов из Института медицинских исследований Файнштейна Northwell Health участвовала в эксперименте по восстановлению чувствительности и движения Томаса с использованием нового подхода.
Они использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для картирования мозга Томаса. Так они выявили области, ответственные за движение руки и ощущение прикосновения к ней. Затем ему провели 15-часовую операцию на открытом мозге для вживления имплантатов. Иногда Томаса будили, чтобы давал обратную связь хирургам в режиме реального времени.
Томасу имплантировали пять крошечных микрочипов в мозг, создав систему двойного нервного шунтирования. Она использует ИИ для декодирования и воплощения мыслей в действия. А также стимулирования мозга и спинного мозга для восстановления движения и ощущений в руке.
Например, когда Томас думает о сжатии руки, электрические сигналы, посылаемые мозгом, декодируются компьютером. Он посылает сигналы на гибкие, неинвазивные электроды, размещенные над позвоночником, и мышцами предплечья. Они заставляют руку двигаться. Датчики на кончиках пальцев и ладони отправляют информацию о прикосновениях и давлении обратно в его мозг, который регистрирует информацию как ощущение.
«Впервые мозг, тело и спинной мозг связали в электронном виде у парализованного человека, чтобы восстановить длительное движение и ощущения», — рассказал Чад Бутон, главный исследователь клинического испытания.
С момента начала испытания сила в руке Томаса удвоилась, и он начал чувствовать ощущения в предплечье и запястье, даже когда он подключен к системе шунтирования.
Читать далее:
Главную идею Эйнштейна хотят проверить еще раз: как это изменит физику
«Вояджер-2» случайно изменил ориентацию: в НАСА рассказали о последствиях для науки
Распад суперконтинентов выносит алмазы на поверхность Земли
Фото в тексте на обложке: Мэтью Либасси/Northwell Health