Первое в Китае испытание инвазивного BCI позволяет ампутанту управлять играми с помощью нейронных сигналов

Шанхайская компания Ladder Medical, сотрудничающая с больницей Хуашань Фуданьского университета, провела на сайте https://news.mydrivers.com/1/1048/1048056.htm первое в стране клиническое испытание долгосрочного инвазивного интерфейса мозг-компьютер (BCI). Исследование позволило человеку с ампутированной конечностью управлять гоночной игрой, используя только нейронную активность, и создало отечественную платформу для будущих исследований в области нейропротезирования.

Исследователи решали две ключевые проблемы: нестабильные сигналы и высокий хирургический риск. Сверхгибкие микроэлектроды, каждый из которых составляет примерно одну сотую диаметра человеческого волоса, интегрируются в ткань коры головного мозга с минимальным иммунным ответом, сохраняя четкую нейронную запись в течение долгого времени. Хирурги заменили традиционную краниотомию проколом черепа диаметром 3-5 мм, что резко сократило травму и время восстановления. Через три недели после имплантации участник достиг управления курсором, сравнимого с обычным тачпадом.

Клинические применения выходят за рамки испытаний базовых интерфейсов. У пациентов с повреждениями спинного мозга или потерей конечностей неповрежденные сигналы моторной коры головного мозга могут быть декодированы для управления внешними устройствами, такими как экзоскелеты или роботизированные руки, восстанавливая ключевые движения и улучшая независимость.

Исследования в области BCI также направлены на коммуникацию и нейромодуляцию. Декодирование активности коры головного мозга, связанной с речью, может предложить "мысленный набор текста" для примерно 50 миллионов человек во всем мире, страдающих афазией, включая пациентов с ALS на поздних стадиях. Точная электрическая стимуляция может подавить аберрантные нейронные паттерны, связанные с болезнью Паркинсона, депрессией или эпилепсией, что может превзойти лекарственную терапию.

Обработка сигнала остается главной технической проблемой. Имплантированные массивы снимают сигналы, поступающие от одного нейрона; алгоритмы машинного обучения преобразуют эти сигналы в цифровые команды; внешнее оборудование выполняет полученные команды. По мере совершенствования алгоритмов исследователи ожидают появления более богатых двунаправленных связей, которые могут улучшить память, управлять "умным" окружением или объединиться с искусственным интеллектом для беспрепятственного взаимодействия человека и машины.