Импланты с электродами помогут двигаться парализованным людям

Импланты с электродами помогут двигаться парализованным людям.

Импланты, которые при помощи электродов заставляют парализованные мышцы работать и считывают сигналы о необходимости того или иного действия прямо из мозга, уже стали реальностью.

Портал iflscience приводит статью из The Conversation, которая рассказывает, как это работает.

Самое простое действие по приготовлению чашки чая, требует огромного количества движений от разных мышц нашего тела, и все они должны быть хорошо скоординированы. Именно поэтому восстановление функций парализованного человека является очень трудной задачей. Сами мускулы, как правило, вполне функциональны, основная проблема заключается в том, чтобы наладить взаимопонимание между нервами и мускулами, которое разрушено в результате повреждения спинного мозга. Медицина пока не научилась восстанавливать спинной мозг, единственным решением является обойти поврежденный орган и заставить мышцы работать искусственно. Благодаря развитию технологий, позволяющих считывать и интерпретировать активность мозга, можно сделать так, чтобы инструкции к мышцам шли напрямую из мозга.

Заставить парализованные мышц работать можно, стимулируя их с электродами, размещенными внутри нервно-мышечного аппарата. Технология функциональной электрической стимуляции (FES) не только позволяет парализованным людям двигаться, она восстанавливает многие другие важные функции организма, обеспечивая, например, нормальную работу мочевого пузыря. Но для того, чтобы мышцы работали правильно, им нужны инструкции. Созданием таких инструкций занимается специалисты по биомедицинской инженерии из университетов Кила (Keele University) и Ньюкасла (Newcastle University) в Великобритании, сейчас они «пишут» инструкции для руки. Это не просто. Если мы вернемся к той же чашке чая - для того, чтобы ее взять, необходимо участие большого количества плечевых и локтевых мускулов, мускулов кисти руки и пальцев, и каждый из них вступает в действие в определенный момент. Если же мы подносим чашку чая ко рту, к процессу подключаются другие мускулы. А для того, чтобы почесать нос, нужны другие инструкции. Ученые создают компьютерные модели тех или иных действий опорно-двигательного аппарата, основанные на математических расчетах. Для того, чтобы проверить их на практике и настроить точность в медицинском центре Кливленда в США (Cleveland FES Center), проводятся исследования с участием добровольцев, которым в нервно-мышечный аппарат внедряются импланты, включающие до 24 электродов

Научить парализованные мускулы работать - только полдела. Мускулы должны понимать, когда они должны начать это делать. Одна из возможностей, которую сейчас изучают исследователи в США, сделать так, чтобы электроды считывали информацию напрямую из мозга парализованного человека. Это возможно, поскольку разные движения вызываются активностью в разных клетках мозга.

По мнению ученых сейчас уже удалось сделать впечатляющий шаг в области для области нейронного протезирования. Но есть еще много задач, которые требуют решения. В частности, необходимо добиться, чтобы имплант мог работать продолжительное время без рекалибровки. Пока удалось наладить чтение сигналов мозга только для ограниченного числа движений, хотя технология быстро развивается. Дополнительная задача - научить имплант «чувствовать», ведь точность и аккуратность наших движений во многом достигается за счёт обратной связи, мы ощущаем, находятся ли наши пальцы в воздухе, коснулись ли они поверхности и с какой силой.

Некоторые ученые уже предполагают возможность чтения мозга парализованных людей компьютерами и мобильными устройствами, которые смогут выполнять их команды. По мнению авторов статьи, такая возможность пока «из области научной фантастики». Зато помощь людям с ограниченными возможностями с помощью нейронного протезирования уже стала реальностью.

Источник: riaami.ru

Комментарии: