Нейрофитнес. Рекомендации нейрохирурга для улучшения работы мозга

Победить паралич

Другие типы мозговых имплантов применяют для восстановления двигательной функции и чувствительности у парализованных вследствие травм спинного мозга. Эти устройства называются нейропротезами и действуют в обход поврежденного участка спинного мозга: принимают сигналы головного мозга, означающие конкретное движение, и передают непосредственно нервным волокнам, контролирующим соответствующие мышцы конечности.

Одно из самых многообещающих устройств такого рода, BrainGate[136], недавно попало в заголовки СМИ благодаря чрезвычайно успешному применению у одного 53-летнего пациента, тело которого было парализовано от плеч и ниже. Через восемь лет после того, как в результате аварии на велосипеде он утратил подвижность конечностей, ему вживили два электрода в двигательную кору мозга и еще 36 – в руку. Сигналы от мозга ловил и передавал мышцам руки прибор BrainGate. После года упражнений мужчина приобрел достаточную сноровку, чтобы протягивать руку и производить сжимающие движения, смог есть с помощью столовых приборов, пить из чашки и почесываться.

Учитывая, что испытываемые руками, ногами, пальцами и телом ощущения производят настройку наших движений, придавая им требуемую точность, чрезвычайно важно вернуть их чувствительность, ведь только так мы сможем добиться восстановления естественности движений. Невероятно, но и этот рубеж удалось преодолеть. Ученые из Чикагского университета, Университета Кейс Вестерн Резерв, Пенсильванского и ряда других сконструировали два микроэлектродных массива, каждый размером меньше ластика на кончике карандаша, но ощетинившийся 32 крошечными электродами. Устройство испытывалось на 28-летнем добровольце по имени Натан Коупленд[137], у которого после автомобильной аварии в 2004 году парализовало и руки, и ноги. Ему вживили микроэлектронные массивы в том месте теменной доли, где мозг обрабатывает осязательные ощущения от указательного пальца и мизинца. Затем микроэлектроды были подключены к сенсорам протезированной конечности (руки).

Первое время Коупленд ощущал спонтанные покалывания в пальцах протеза. Но уже через несколько недель чувствовал, когда до них дотрагивались или надавливали на них.

«Я чувствую почти каждый палец – ощущение очень странное, – рассказывал Коупленд. – Иногда покалывает, как от слабого тока, а иногда как будто что-то давит, но по большей части достаточно точно могу различать почти все пальцы. Впечатление, словно их трогают или пожимают».

И хотя двусторонний интерфейс «мозг – компьютер» пока представляется чем-то из области научной фантастики, это просто следующий шаг к бионическому будущему.