Пациент Ян Беркхарт, 26 лет, страдающий параличом, получил возможность двигать правой рукой благодаря микрочипу, вживленному в его мозг. Если ранее в подобных случаях пациентов учили при помощи такого микрочипа управлять бионической рукой-протезом, то в данном случае сигналы мозга Яна Беркхарда преобразуются в импульсы, которые стимулируют его собственные мышцы.
Ян сломал позвоночник в возрасте 19 лет, когда неудачно нырнул в море. С тех пор он мог лишь шевелить плечами. Узнав, что недалеко от его дома находится лаборатория, где занимаются проблемой восстановления движений в таких случаях, он добровольно вызвался участвовать в экспериментах. Два года назад в мозг Яна был имплантирован чип, который реагирует на определенные схемы нейронной активности, соответствующие конкретным движениям правой руки. Предыдущие исследования показывали, что после травм спинного мозга, в головном мозге происходит «реорганизация» – перемонтаж имеющихся соединений, который может затруднить восстановление движений. Но в новой работе ученые во главе с Чадом Бутоном из Института медицинских исследований имени Файнштейна показали, что степень такой реорганизации не столь высока, и это дало им надежду обучить Яна Беркхарта управлять своей парализованной рукой. Подобное «нейрошунтирование», позволяющее обойти поврежденный участок спинного мозга, предварительно было проделано в экспериментах с обезьянами.
Врачи провели функциональною магнитно-резонансную томографию мозга Яна, когда тот пытался мысленно представить определенные движения руками. Вживленный в его мозг микрочип реагирует именно на ту картину нейронной активности мозга, которая возникает, когда Ян Беркхарт мысленно представляет себе определенное движение рукой, и передает его в компьютер. Система на основе машинного обучения перекодирует сигнал чипа в электрические импульсы, которые подаются на гибкий рукав, надетый на правое предплечье пациента. Электроды в рукаве стимулируют его собственные мышцы, заставляя руку двигаться. Теперь Ян способен шевелить пальцами и выполнять шесть различных движений запястьем и кистью. В частности он может поднять стакан с водой и даже играть в видеоигру, воспроизводящую игру на гитаре.
Об итогах своей работы исследователи сообщают в журнале Nature.
