Мъж с пълна парализа на четирите крайника е възстановил движението и част от усещането в ръцете си благодарение на нов мозъчен имплант. Изследователи определят технологията като световен пробив в лечението на тежки увреждания на гръбначния мозък, съобщава Financial Times.

Резултатите, публикувани в Nature Medicine, показват как комбинация от мозъчни импланти, изкуствен интелект и електрическа стимулация е позволила на пациента отново самостоятелно да извършва ежедневни дейности, включително хранене.

Екипът на Feinstein Institutes for Medical Research в Ню Йорк разработва система, която използва усъвършенстван алгоритъм за машинно обучение и сензори, поставени върху кожата, за да превежда мозъчните сигнали в реални движения на крайниците.

Пациентът Кийт Томас живее с квадриплегия – тежка парализа на четирите крайника след инцидент при гмуркане през 2020 г. По време на 15-часова операция лекарите имплантират пет микроматрични електродни масива в мозъка му, които регистрират сигналите, свързани с намерението му да движи ръцете си.

Алгоритъмът обработва тези сигнали и изпраща електрически импулси към мускулите на предмишницата, което позволява на Томас да извършва желаните движения.

Изследователите комбинират мозъчните импланти със специални електродни пластири върху кожата, които стимулират гръбначния мозък и мускулите.

Докато гиганти като Neuralink се фокусират върху пациенти с парализа, Motif Neurotech предлага нова алтернатива за резистентните към лекарства случаи

Бъдещето на психиатрията: Мозъчен имплант с размер на боровинка се бори с тежката депресия

Според FT подходът, наречен двоен невронен байпас, има още едно важно предимство: подобренията се запазват месеци след приключване на терапията.

Учените смятат, че това се дължи на стимулиране на невропластичността – способността на нервната система да създава нови връзки и невронни пътища.

„Този подход е нов начин за лечение на тежка парализа. Ние не просто заобикаляме увреждането, а реално подпомагаме пренастройването на нервната система“, казва ръководителят на изследването проф. Чад Бутън от Feinstein Institutes for Medical Research.

По думите му технологията има потенциала в бъдеще да помогне на стотици хиляди хора, които живеят с парализа.

За 35 седмици силата на дясната ръка на Томас се увеличава с 86%, а на лявата – с 62%.

Това означава, че Томас, който преди не е можел да повдигне ръцете си към лицето, вече може самостоятелно да почеше носа си, да избърше устата си и да се храни без чужда помощ.

Системата включва и специално 3D-печатано устройство със сензори, които измерват силата на захвата.

Когато Томас хваща предмет, устройството изпраща информация обратно към мозъка чрез електрическа стимулация, създавайки частично усещане за допир.

Благодарение на това той успява да хване и повдигне празни яйчени черупки в 87% от опитите, без да ги счупи. Това изисква изключително прецизен контрол върху силата на захвата.

Технологията на Epia Neuro комбинира мозъчно-компютърен интерфейс и моторизирана ръкавица, за да помогне на пациентите да възстановят движението на ръката си

Нов имплант цели да „пренастрои“ мозъка на пациенти, претърпели инсулт

Независими учени определят резултатите като значителен напредък в невропротезирането, но подчертават, че изследването е проведено само с един пациент и технологията все още не осигурява пълно възстановяване.

Според Летиция Джионфрида, преподавател по компютърно зрение в King's College London, най-същественото постижение е възстановяването едновременно на движението и на част от сетивната обратна връзка чрез двупосочна комуникация между мозъка и крайниците.

„Функцията на ръката не зависи само от това да можеш да я движиш. Тя изисква и непрекъсната сетивна информация, която позволява да прецениш колко силно да стиснеш даден предмет“, обяснява тя.

На свой ред Дейвид Макгонигъл от Cardiff University отбелязва, че възстановяването на усещането за допир засега е частично и технологията все още е в ранен етап на развитие.

Въпреки това той определя подобренията в двигателните способности като „особено впечатляващи“.

„Именно тук се крие реалната стойност на изследването – участникът вече може самостоятелно да извършва смислени ежедневни дейности, като хранене и работа с изключително деликатни предмети“, казва Макгонигъл.