Человеческий мозг впервые подключили к компьютеру через вену без трепанации черепа

Австралийские ученые провели первые испытания на людях, внедрив им имплант, получивший название Stentrode brain–computer interfaces (BCIs). Устройство потенциально может лечить широкий спектр неврологических заболеваний, а в данном конкретном случае оно значительно улучшило качество жизни двух австралийцев, страдающих боковым амиотрофическим склерозом.

Впервые имплант BCIs был протестирован в 2016 году, однако тогда испытания проводились на овцах. Идея заключалась в том, чтобы предложить способ регистрации мозговой активности и стимуляции органа без инвазивной хирургии, предполагающей трепанацию черепа для вживления проводов и электродов.

Вместо этого авторы исследования подключили мозг к компьютеру через вену. Они ввели нитиноловую нить с электродами размером со спичку в венозный коллектор в области моторной коры головного мозга пациентов, ответственной за планирование и выполнение произвольных движений. В этом месте имплант мог отслеживать электрические сигналы, поступающие из мозга, а также стимулировать области мозга, соответствующие определенным мышечным движениям, как продемонстрировали доклинические испытания на овцах.

Имплант Stentrode brain–computer interfaces в сравнении со спичкой

Филип О’Киф, один из участников испытания, потерял силу и гибкость в руках за последние шесть месяцев из-за прогрессирующего заболевания, которое медленно убивает нейроны в головном мозге и в конечном итоге приводит к параличу. Это лишило его возможности пользоваться компьютерной клавиатурой руками, но теперь он добивается определенного успеха, используя вместо этого устройство BCIs, отмечают авторы работы.

Имплант записывает активность его мозга и передает ее по беспроводной сети на небольшой приемник, который носится на груди, а затем на компьютер, который преобразует сигналы в экранные команды. Менее чем через три месяца после имплантации и обучения оба пациента смогли использовать компьютер и печатать со скоростью до 20 символов в минуту с точностью около 90%.

Каждый участник освоил с помощью устройства не только стандартные нажатия на экран, но и нажатия правой кнопкой мыши, а также приближение. Помимо ввода текста участники с помощью интерфейса справились с онлайн-покупками и отправкой писем.

«Речь идет о переобучении вашего мозга, чтобы он работал по-другому. Это кажется простой концентрацией, но, как в случае с ездой на велосипеде, скоро становится вашей второй натурой», — Филип О’Киф.

«Реализовать эту технологию, довести ее до клинической стадии, чтобы она действительно кому-то помогала, — это то, о чем мы мечтали, когда только начинали», — говорит невролог, доцент Том Оксли, который работал над устройством в Университете Мельбурна с 2011 года.

Изначальная цель разработчиков импланта состояла в том, чтобы дать возможность людям, страдающим параличом, управлять экзоскелетами роботов. Исследователи говорят, что это остается частью долгосрочного плана, а в ближайшее время будут проведены дополнительные исследования, помогающие пациентам лучше управлять компьютером.