Шанхайская компания Ladder Medical и больница Хуашань Фуданьского университета завершили первое в Китае инвазивное испытание интерфейса мозг-компьютер, позволившее человеку с ампутированной конечностью управлять гоночной игрой с помощью нейронных сигналов. Шанхайская компания Ladder Medical совместно с больницей Хуашань Фуданьского университета провела первое в стране клиническое испытание долгосрочного инвазивного интерфейса мозг-компьютер (BCI). Исследование позволило человеку с ампутированной конечностью управлять гоночной игрой, используя только нейронную активность, и создало отечественную платформу для будущих исследований в области нейропротезирования.
Исследователи решали две ключевые проблемы: нестабильность сигналов и высокий хирургический риск. Сверхгибкие микроэлектроды, диаметр каждого из которых составляет примерно одну сотую человеческого волоса, интегрируются в ткань коры головного мозга с минимальным иммунным ответом, сохраняя четкую нейронную запись в течение долгого времени. Хирурги заменили традиционную краниотомию проколом черепа на 3-5 мм, что резко сократило травматичность и время восстановления. Через три недели после имплантации участник достиг управления курсором, сравнимого с обычным тачпадом.
Клинические применения выходят за рамки испытаний базовых интерфейсов. У пациентов с повреждениями спинного мозга или потерей конечностей неповрежденные сигналы моторной коры головного мозга могут быть декодированы для управления внешними устройствами, такими как экзоскелеты или роботизированные руки, восстанавливая ключевые движения и улучшая независимость.
Исследования BCI также направлены на коммуникацию и нейромодуляцию. Декодирование активности коры головного мозга, связанной с речью, может предложить «мысленный набор текста» для примерно 50 миллионов человек во всем мире, страдающих афазией, включая пациентов с ALS на поздних стадиях. В то же время точная электростимуляция может подавить аберрантные нейронные паттерны, связанные с болезнью Паркинсона, депрессией или эпилепсией, потенциально превосходя лекарственные методы лечения.
Обработка сигнала остается главной технической проблемой. Имплантированные массивы снимают сигналы, поступающие от одного нейрона; алгоритмы машинного обучения преобразуют эти сигналы в цифровые команды; внешнее оборудование выполняет полученные команды. По мере совершенствования алгоритмов исследователи ожидают появления более богатых двунаправленных связей, которые могут улучшить память, управлять «умной» средой или объединиться с искусственным интеллектом для беспрепятственного взаимодействия человека и машины.
Оригинал
Уникальность
