К движению и новым ощущениям

Двадцатые годы нынешнего столетия продолжают удивлять скачками технологического прогресса в сфере реабилитации людей с ограниченными двигательными возможностями. Парализованный мужчина 69 лет смог управлять виртуальным дроном при помощи мысли, об этом сообщается в журнале Nature medicine в статье, «A high-performance brain–computer interface for finger decoding and quadcopter game control in an individual with paralysis», опубликованной 20 января. это стало возможным, благодаря системе BrainGate2 разработанной исследователями Мичиганского и Стэнфордского университетов.

Всё начинается с малого

Исследователи создали нейроинтерфейс, позволяющий декодировать движения трёх групп пальцев (большой, указательный и средний, безымянный и мизинец), среди которых большой декодирован в двух плоскостях.

У участника исследования наблюдалось повреждение спинного мозга, в результате которого его движения составляли нефункциональные подёргивания и микродвижения верхних и нижних конечностей. Нейроинтерфейс, при помощи электродов, имплантированных в моторную кору мозга, считывал мозговую активность, направленную на представление движений и осуществлял их посредством полёта виртуального дрона в реальном времени.

В статье отмечается, что данная разработка в будущем поможет людям с инвалидностью отдыхать, более эффективно адаптироваться в социальной среде, чувствовать себя более дееспособными, а также откроются возможности как для деловой, так и творческой деятельности.

Надел и полетел

Аналогичных успехов добилась российская компания «Нейроботикс», но уже с материальным дроном. Разработчикам удалось подключить нейрогарнитуру «NeuroPlay-6C» к квадрокоптеру «Геоскан Пионер». Управление осуществляется при помощи ментальных состояний — внимания и спокойствия. Ещё одним изобретением «Нейроботикс», ориентированным на реабилитацию людей с двигательными нарушениями стала «НейроАрм» — перчатка-экзоскелет. Перчатка имеет несколько режимов управления: с помощью мышечной активности; электрических импульсов мозга, перерабатываемых нейроинтерфейсом в управляющие сигналы; ассистивного управления, при котором система сама помогает пользователю в управлении.

Особенность этих разработок состоит в неинвазивном способе подключения к ним пользователя, то есть хирургическое вмешательство не требуется. «Нейроботикс» постепенно вводит свои продукты на рынок, и внедряет в повседневность частично обездвиженных людей.

На кончиках металла

Ещё одну приятную новость принесло исследование учёных из Сколтеха, компании «Моторика» и Дальневосточного федерального университета, в ходе которого пациент с протезом руки смог различить предметы разных размеров и степеней жёсткости на ощупь. Процесс исследования описан в журнале Frontiers in Neuroscience, в статье «Restoration of natural somatic sensations to the amputees: finding the right combination of neurostimulation methods».

В ходе работы сравнивались ощущения пациентов при различных способах стимуляции. В одном случае стимулировался спинной мозг, а в другом — периферический нерв у одних и тех же пациентов. Использовался специальный протез, с обратной связью, вызывающий тактильные ощущения. Спустя несколько дней испытаний мозг пациента смог лучше адаптироваться к откликам от протеза, в результате ощущения пациента становились всё более естественными. По мнению Гурген Согояна — одного из авторов исследования, научного сотрудника Центра нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана: «Такая возможность положительной динамики вселяет оптимизм касательно перспектив широкого внедрения нейропротезов с обратной связью и одновременно подчеркивает необходимость многодневных исследований вроде нашего, которые лучше имитируют жизнь пациента с протезом».

На нынешнем этапе роль этих технологий в практическом значении не шибко велика (за исключением протеза с тактильным откликом), но этот этап временный, так что есть основания предполагать, что скоро адаптация скованных двигательными недугами людей перестанет быть простой химерой, и вскоре они вновь или впервые ощутят радость от движения, а движение — жизнь.

Текст: Максим Козырев