Биологи научили инвалидов управлять кибер-рукой при помощи силы мысли

Американские нейрофизиологи разработали и испытали специальную систему связи между мозгом и компьютером, которая позволила двум парализованным людям при помощи силы мысли управлять новой, отдельной от тела конечностью - кибер-рукой, пить при ее помощи кофе из бутылки или использовать соединение с компьютером для перемещения курсора мыши по экрану, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

За последние два года ученые существенно продвинулись в разработке кибернетических протезов. На сегодняшний день существует несколько технологий, позволяющих паралитикам и инвалидам управлять движением механических манипуляторов при помощи силы мысли. Одни из них были успешно испытаны на крысах, приматах и прочих животных, другие - находятся на стадии клинических испытаний.


Группа нейрофизиологов под руководством Джона Донохью (John Donoghue) из Брауновского университета в городе Провиденс (США) успешно завершила испытания одной из таких технологий под названием BrainGate, позволившей двум инвалидам-паралитикам двигать кибернетической рукой как своей собственной.


«Целью наших исследований является разработка технологии, которая вернет независимость и мобильность людям, которые потеряли ее в результате несчастного случая или паралича. Нам еще многое предстоит сделать, однако прогресс в этом деле отразился не только в успешном испытании конечности, но и в улыбке женщины, которая впервые смогла самостоятельно выпить кофе за 15 лет паралича», - пояснил один из участников группы Ли Хохберг (Leigh Hochberg) из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (США).

Как отмечают авторы статьи, механическая рука и управляющий ей интерфейс между мозгом и компьютером являются плодом долгих лет исследований. Сначала Донохью и его коллеги разработали специальные кремниевые микроэлектроды, научились интегрировать их в нервную систему приматов и получили информацию о том, какие нервные клетки мозга включаются при движении руки в трехмерном пространстве и при исполнении различных действий.


Затем ученые подключили к проекту двух добровольцев-паралитиков, потерявших способность двигать всеми конечностями в результате инсульта мозгового ствола - точки соединения спинного и головного мозга. Исследователи вставили в центр движения мозга добровольцев разработанные ранее электроды, подключили к ним механическую руку и провели аналогичные эксперименты.
 

По словам исследователей, полноценное применение таких устройств и интерфейса между мозгом и компьютером потребует много лет дополнительных исследований. В частности, предстоит решить проблему «зарастания» электродов соединительной тканью и усовершенствовать механическое устройство кибер-конечностей.


«Мы смогли продвинуться достаточно далеко в деле возврата возможности делать повседневные дела - выпить чашку кофе, тем людям, которые потеряли способность двигать конечностями. Более того, мы были рады тому, что электроды BrainGate, имплантированные в мозг одного из наших пациентов пять лет назад, сохранили достаточную чувствительность для подключения руки», - заключает Донохью.