Создан беспроводной интерфейс "мозг-позвоночник", который поможет обратить паралич вспять

Исследователи из EPFL (Федеральный политехнический институт в Лозанне), CHUV (Центральный университетский госпиталь Водо) и UNIL (Лозаннский университет) в сотрудничестве с CEA (Французский комиссариат по атомной энергии) и CHUGA (Гренобльский университетский госпиталь) осуществили эту разработку.

Созданный ими беспроводной интерфейс между головным и спинным мозгом использует технологию интерфейса "мозг-компьютер" (BCI), которая преобразует мысли в действия. Этот интерфейс позволил парализованному человеку восстановить контроль над движением своих ног и восстановить естественную ходьбу после травмы спинного мозга.

Процесс восстановления движения включает два типа электронных имплантатов. Устройства WIMAGINE, разработанные CEA, имплантированы в область мозга, отвечающую за управление движениями ног. Они декодируют электрические сигналы, генерируемые мозгом при мыслях о ходьбе. Также используется нейростимулятор, подключенный к электродной матрице над спинным мозгом, контролирующей движение ног.

Алгоритмы, основанные на методах адаптивного искусственного интеллекта, позволяют расшифровывать намерения при движении в реальном времени из записей мозга. Эти намерения преобразуются в последовательности электрической стимуляции спинного мозга, активирующей мышцы ног для выполнения желаемого движения. Весь этот процесс осуществляется через беспроводную сеть, что позволяет пациенту передвигаться самостоятельно.

Ученые отмечают, что благодаря этому цифровому мосту пациенту удалось восстановить неврологические функции, которые были потеряны из-за травмы спинного мозга. Улучшения были замечены не только в двигательных навыках, но и в сенсорном восприятии пациента. Исследователи считают, что этот цифровой мост способствовал развитию новых нервных связей.

В настоящее время эксперименты с использованием цифрового моста проводились только на одном пациенте. Однако нейрохирурги Джоселин Блох и Грегуар Куртин высказывают предположение, что в будущем аналогичная стратегия может быть применена для восстановления функций руки. Они также отмечают, что этот цифровой мост может быть использован для лечения других клинических состояний, таких как паралич, вызванный инсультом.

Компания ONWARD Medical, при поддержке Европейской комиссии через Европейский совет по инновациям (EIC), работает над разработкой коммерческой версии цифрового моста с целью сделать эту технологию доступной по всему миру.

Этот прорыв в нейробиологии и нейрохирургии представляет надежду для многих людей, страдающих от паралича или потери двигательных функций вследствие травмы спинного мозга или других неврологических состояний. Возможность восстановления естественного движения и независимости в повседневной жизни означает огромное улучшение качества жизни для пациентов, которые ранее были ограничены своими физическими возможностями.

Этот прогресс также открывает путь для дальнейших исследований и разработок в области нейробиологии и нейрохирургии, которые могут привести к новым технологиям и методам лечения неврологических заболеваний и повреждений.