Меню Меню

Электронный имплантат впервые в истории помог парализованному человеку снова ходить

Революционное беспроводное устройство, которое считывает мозговые волны и отправляет команды позвоночнику для движения нужных мышц, позволило ему восстановить свою естественную подвижность, просто подумав об этом.

В 2011 году Герт-Ян Оскам попал в аварию на мотоцикле, в результате чего его парализовало ниже пояса. Теперь, благодаря новой революционной технологии, нейробиологи снова дали ему контроль над нижней частью тела.

«12 лет я пытался встать на ноги», — сказал он на брифинге для прессы. «Я научился нормально ходить, естественно».

В показало опубликованные в журнале природа, швейцарские исследователи подробно описали функциональность устройства, которое вкратце обеспечивает «цифровой мост» между мозгом Оскара и позвоночником, минуя любые поврежденные участки.

Это позволило ему стоять, ходить, подниматься по лестнице и подниматься по крутому пандусу только с помощью ходячего.

Через год после того, как имплант был вставлен, он сохранил эти способности и фактически показал признаки неврологического выздоровления, ходя на костылях, даже когда имплант был выключен.

Датчики

«Что нам удалось сделать, так это восстановить связь между головным мозгом и областью спинного мозга, которая контролирует движение ног, с помощью цифрового моста», — объяснил профессор. Грегуар Куртин в Швейцарском федеральном технологическом институте (г.EPFL), которая запускает давнюю программу по разработке интерфейсов мозг-машина для преодоления паралича.

«Система может улавливать мысли Герта-Яна и преобразовывать эти мысли в стимуляцию спинного мозга, чтобы восстановить произвольные движения ног».

Система, которая (несмотря на то, что она обнадеживает) все еще находится на экспериментальной стадии, работает путем электронной передачи мыслей Оскара его ногам и ступням через второй имплантат в его позвоночнике.

Используя беспроводные сигналы, он снова соединяет мозг с мышцами, которые становятся бесполезными при повреждении нервов спинного мозга.

Это отличается от предыдущего испытания, в котором Оскам был подключен к компьютеру, который отправлял воссоздание ритмичных шагов ходьбы к его позвоночнику, хотя движение было довольно роботизированным и должно было запускаться кнопкой или датчиком.

Ученый следит за мозгом

В этом обновлении установлены электроды на Оскама. мозг которые обнаруживают нейронную активность, когда он пытается двигать ногами.

Затем показания обрабатываются декодер искусственного интеллекта это превращает их в импульсы, которые отправляются на дополнительные электроды в позвоночнике, активируя нервы и мышцы для выполнения предполагаемого движения.

Этот алгоритм способен учитывать небольшие изменения в направлении и скорости каждого сокращения или расслабления мышц, а поскольку сигналы отправляются каждые 300 миллисекунд, Оскам может быстро корректировать свою стратегию в зависимости от того, что работает, а что нет. Это также, по-видимому, ускоряет реабилитацию.

«Прошло более 10 лет после травмы спинного мозга, — сказал профессор Кортин.

«Представьте, что мы устанавливаем цифровой мост через несколько недель после травмы спинного мозга. Потенциал восстановления огромен».

Графика, показывающая, как имплантаты в головном мозге и позвоночнике могут помочь передать сигнал нервным клеткам ног.

Согласно исследованию, операция, направленная на то, чтобы помочь Оскару восстановить его естественную подвижность, заключалась в том, что хирурги вырезали два круглых отверстия на каждой стороне его черепа диаметром 5 см над областями мозга, где движение контролируется.

Затем они вставили два дискообразных имплантата в два датчика, прикрепленных к шлему на его голове.

«Раньше я чувствовал, что система контролирует меня, но теперь я контролирую ее», — сказал Оскар, имея в виду предыдущий компьютерный проект.

«Видеть, как он ходит так естественно, так трогательно», — сказал профессор Кортин, чья конечная цель — миниатюризировать технологию и коммерциализировать ее, чтобы люди могли использовать ее в повседневной жизни.

«Это изменение парадигмы того, что было доступно раньше».

Универсальный доступ