Инженеры впервые «оживили» парализованную руку

Ученые из университета штата Огайо с помощью нейропротезирования сумели восстановить у парализованного человека способность двигать пальцами рук и кистями. Для этого они внедрили в мозг микроэлектроды, которые считали активность моторной коры и стимулировали нервно-мышечную систему. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Миллионы людей по всему миру пострадали от болезней и травм, которые повредили систему передачи сигналов от мозга к мускулам и привели, таким образом, к параличу. Чтобы помочь парализованным восстановить прежнюю двигательную активность, ученые активно разрабатывают методы нейропротезирования.

Исследователи уже смогли расшифровать некоторые сигналы в моторной коре больших полушарий, чтобы создать специальные нейроинтерфейсы, позволяющие пациентам с параличом управлять роботехнической рукой. Однако до сих пор не была доказана возможность восстановления способности двигать парализованными конечностями.

В своей работе ученые имплантировали в мозг 24-летнего мужчины массив микроэлектродов, который прикреплялся к левой части моторной коры. Пациент страдал от квадриплегии — паралича рук и ног из-за травмы верхнего отдела позвоночника. С помощью алгоритмов машинного обучения исследователям удалось расшифровать нейронную активность участка мозга, отвечающего за движения. Декодированные сигналы поступали в нейро-мышечный электрический стимулятор, который контролировал активацию мышц предплечья.

Пациент тренировался использовать устройство три раза в неделю в течение 15 месяцев. С течением времени система позволила ему снова двигать пальцами, совершать шесть различных движений кистями рук. Мужчина смог выполнять простые операции, например, взять какой-либо предмет и отпустить его, налить воду из бутылки в банку и перемешать ее содержимое.

Ранее американские исследователи из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе смогли записать электрическую активность участка сенсомоторной коры мозга, отвечающей за движение пальцев руки, и использовать полученные данные для управления биомеханической рукой.