Парализованный смог ходить при помощи устройства связи между мозгом и мускулами ног
Человек, парализованный в результате аварии, в которую он попал на велосипеде в 2011 году, смог стоять и ходить (с помощью вспомогательных средств) после того, как врачи имплантировали ему устройство, которое считывает его мозговые волны и посылает инструкции позвоночнику для движения нужных мышц.
40-летнему Герт-Яну Оскаму говорили, что он никогда больше не сможет ходить после того, как сломал шею в дорожно-транспортном происшествии в Китае, но после операции он стал подниматься по лестнице и проходить более 100 метров за один раз.
«Несколько месяцев назад я впервые после 10 лет смог встать и выпить пива с друзьями», — сказал Оскам, уроженец Нидерландов. «Это было очень круто. Я хочу использовать его в своей повседневной жизни».
«Цифровой мост» — последняя разработка группы неврологов из Швейцарии, которые уже давно занимаются разработкой интерфейсов «мозг-компьютер» для преодоления паралича. Проект направлен на использование беспроводных сигналов для восстановления связи между мозгом и мышцами, которые становятся бесполезными при разрыве нервов спинного мозга.
В предыдущем испытании Оскам опробовал систему, которая воссоздавала ритмичные шаги при ходьбе, посылая сигналы от компьютера в его спинной мозг. Хотя устройство помогало ему делать несколько шагов подряд, движения были довольно роботизированными и должны были запускаться кнопкой или датчиком.
Для последнего обновления профессор Жослин Блох, нейрохирург из университетской больницы Лозанны, установил в мозг Оскама электроды, которые регистрируют нейронную активность, когда он пытается двигать ногами. Показания обрабатываются алгоритмом, который превращает их в импульсы, которые посылаются на другие электроды в его позвоночнике. Импульсы активизируют нервы в позвоночнике, включая мышцы для выполнения намеченного движения.
Устройство не даёт делать быстрых, плавных шагов, но Оскам сказал, что имплантат, описанный в журнале Nature, позволяет двигаться более естественно, чем раньше, потому что вставание и ходьба инициируются и контролируются мыслями о действиях. Сигналы стимулируют мышцы, необходимые для сгибания бедра, колена и лодыжки.
Оказалось, что устройство также способствует реабилитации. После более чем 40 тренировок с имплантатом Оскам, у которого не были перерезаны все нервы в позвоночнике, восстановил контроль над ногами, даже когда устройство было выключено. Куртин считает, что подобное воссоединение мозга и позвоночника способствует регенерации спинномозговых нервов, возвращая пациенту часть утраченного контроля.
Хотя работа находится на ранней стадии, исследователи надеются, что в будущем миниатюрные устройства помогут пациентам, перенёсшим инсульт, и парализованным людям ходить, двигать руками и кистями, а также контролировать другие функции, например, мочевой пузырь, который часто страдает при травмах спинного мозга. Правда, движения рук и кистей сложнее, чем ходьба.
Поскольку Оскам демонстрирует прогресс более чем через десять лет после несчастного случая, команда уверена, что у других пациентов с более недавними травмами дела могут обстоять лучше. У Оскама «прошло более 10 лет после травмы спинного мозга, — говорит Куртин. — Представьте себе, когда мы применим цифровой мост через несколько недель после травмы спинного мозга. Потенциал восстановления просто огромен».
Ранее мы сообщали о похожем проекте — тогда врачи вживили в позвоночник трём парализованным пациентам электроды, благодаря которым они смогли стоять, ходить, плавать, кататься на велосипеде или каное и не только. Разработка представляла собой комплекс гибких электродов, управляемых по беспроводной связи через планшет.
