Neuroniniai protezai veikia belaidžiu būdu

Browno universiteto mokslininkai sukūrė visiškai implantuojamą nervinio protezo versiją, naudojamą nerviniams signalams iš smegenų išversti. Galutinis tikslas yra naudoti tokį įrenginį, kad stipriai paralyžiuoti žmonės galėtų mintimis valdyti kompiuterį ar roboto galūnę. Preliminarių bandymų su beždžionėmis naujosios versijos, kai duomenys per odą perduodami lazeriu, rezultatai buvo pristatyti sekmadienį Neurologijos draugijos konferencija Čikagoje.

Belaidė sąsaja: visiškai implantuojamas nervinis protezas, skirtas užfiksuoti signalus iš smegenų ir naudoti juos valdyti roboto ranką ar kompiuterį. Kreditas: Davidas Bortonas

Panašus prietaisas, vadinamas BrainGate, jau buvo išbandytas su žmonėmis, kurie yra paralyžiuoti dėl nugaros smegenų pažeidimo ir insulto. 2006 m. Johnas Donoghue'as ir bendradarbiai iš Browno ir Masačusetso bendrosios ligoninės Bostone paskelbė klinikinio tyrimo, kuriame dalyvavo du paralyžiuoti pacientai, kuriems į smegenis buvo chirurginiu būdu implantuotas elektrodų rinkinys, rezultatus. Prietaisas registravo neuroninius signalus iš motorinės žievės, kurie vėliau, naudojant specialius algoritmus, buvo paverčiami kompiuterio žymeklio judėjimu – pacientai galėjo judinti žymeklį aplink ekraną, atlikti išankstinius judesius robotine ranka ir net valdyti neįgaliojo vežimėlį. Nuo to laiko mokslininkai ištyrė dar du pacientus, iš kurių vienas turėjo implantą beveik ketverius metus.

Tačiau pagrindinis su žmonėmis išbandytų implantų trūkumas yra dideli laidai, kurie išeina iš kaukolės, padidinantys infekcijos riziką ir trukdantys pacientų mobilumui. Norėdami sukurti belaidę versiją, mokslininkai kreipėsi į šviesolaidžio pramonės technologijas, kurios sukūrė įrenginius, leidžiančius labai greitai siųsti didelius informacijos kiekius naudojant mažą galią. Ant žievės implantuojamas elektrodų masyvas vienu laidu sujungtas su duomenų perdavimo lustu, kuris implantuojamas ant kaukolės. Lustas turi mažytį, smėlio grūdelio dydžio lazerį, kuris per odą perduoda greitus šviesos impulsus į fotodiodinį imtuvą, padėtą ​​ant galvos. Imtuvas šviesos signalus paverčia atgal į elektrinius ir siunčia informaciją į kompiuterį.

Įrenginys naudoja radijo dažnio technologiją, panašią į sistemą, naudojamą kochleariniams implantams ir kitoms implantuotoms medicinos technologijoms maitinti. Prieš du mėnesius mokslininkai pirmą kartą implantavo prietaisą beždžionei. Šiuo metu jie vertina, kaip gerai implantas gali siųsti nervinę informaciją, tačiau dar neišbandė gyvūno gebėjimo jį naudoti išoriniams įrenginiams valdyti. Davidas Bortonas , Browno absolventas, pristatęs tyrimą. Bortonas sako, kad sunku numatyti, kiek laiko užtruks, kol belaidis lustas bus išbandytas su žmonėmis.

Tuo tarpu Leighas Hochbergas Neurologas iš Masačusetso bendrosios ligoninės Bostone, prižiūrintis klinikinius BrainGate prietaiso tyrimus, sako, kad jo komanda gavo leidimą implantuoti prietaisą 15 papildomų pacientų, turinčių nugaros smegenų pažeidimą, užblokuoto sindromo, specifinio smegenų kamieno tipo. insultas, sukeliantis sunkų paralyžių, raumenų distrofiją ir ALS. Hochbergas tikisi implantuoti nuo vieno iki dviejų pacientų per metus.

paslėpti