Новое устройство позволило парализованному пациенту сыграть в Guitar Hero
Новая технология, разработанная американскими учеными, позволила восстановить функции руки парализованному пациенту. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Иэн Беркхарт (Ian Burkhart) из Дублина, штат Огайо, получил перелом шейного отдела позвоночника, нырнув в воду, после чего все его четыре конечности остались парализованными. Спустя четыре года сотрудники Университета штата Огайо и Мемориального института Баттеля пригласили 24-летнего пациента для испытаний новой технологии. На подготовительном этапе ему предлагали воображать движения руки, показанные на экране. В это время активность его моторной коры регистрировали с помощью функциональной МРТ.
Затем в картированную область мозга Беркхарта вживили гибкий микрочип с 96 микроэлектродами. Через интерфейс машинного обучения этот микрочип подключили к индивидуально созданному нервно-мышечному чрескожному электростимулятору со 130 электродами, наложенными на правое предплечье. После этого пациент трижды в неделю в течение 15 месяцев тренировался использовать эту систему нервного шунтирования (NBS) для совершения движений кистью и пальцами.
К концу обучения система смогла четко определять 33 динамических стереотипа со средним отношением сигнала к шуму 3,05. К концу обучения Беркхарт смог управлять отдельными пальцами, совершать шесть типов движений кистью, брать и перемещать предметы. Он в состоянии, например, налить воду из бутылки в стакан, взять банковскую карточку и воспользоваться ей и даже сыграть на гитарном симуляторе Guitar Hero.
По словам руководителя исследования Чеда Баутона (Chad Bouton), полученные результаты свидетельствуют о том, что реорганизация нейрональных связей в мозге после спинальной травмы не настолько глубока, как считалось до сих пор. Пока использование NBS имеет серьезные ограничения. Оно возможно только при подключении к лабораторному компьютеру и требует калибровки перед каждым сеансом работы. Разработчики занимаются совершенствованием методики, адаптируя ее для повседневного пользования.