AI технологията възстановява мобилността и чувствителността на парализиран човек
разни / / August 01, 2023
Засега пациентът се движи благодарение на компютъра, но с времето вероятно ще започне да се справя напълно сам.
Комбинация от мозъчни импланти, изкуствен интелект и електрическа стимулация, разработена от екип от изследователи, инженери и хирурзи възстановен движенията на ръцете и чувствителността на човек с парализа на долните крайници. Тази двойна невронна байпасна технология ще помогне на други хора, страдащи от двигателни нарушения или парализа в бъдеще, надяват се създателите.
Пациентът беше Кийт Томас, американец, който през 2020 г. нарани 4-ти и 5-ти шийни прешлени след неуспешен скок в басейна. Поради това тялото му беше парализирано от гърдите надолу, но благодарение на експерименталното лечение той успя да почувства сестра си да го държи за ръка за първи път от три години.
За да постигнат това, учените са използвали функционален магнитен резонанс (fMRI), за да създадат карта на мозъка на Томас. Това позволи да се определят зоните, отговорни за движението на ръцете и усещането за допир в ръката. Това беше последвано от 15-часова операция на отворен мозък, по време на която бяха поставени импланти. През това време пациентът беше в съзнание и отговаряше на въпросите на лекарите, за да им помогне да намерят правилните места за поставяне на електродите.
В резултат на това хирурзите инсталираха два електрода в зоната, отговорна за движението, и три в зоните, отговорни за чувствителността на дланта и пръстите. Следващата стъпка беше да настроим микрочиповете, така че Томас да може да ги контролира. За целта два блока на главата на пациента бяха свързани с компютър и невронна мрежа беше обучена да интерпретира и превежда мислите на Томас в действия.
Сега, когато Томас мисли да стисне ръката си в юмрук, електрическите сигнали на мозъка му дешифрират компютър и изпраща необходимите сигнали до неинвазивни петна, разположени върху кожата над гръбначния стълб и мускулите предмишницата. Това принуждава ръката да направи желаното движение.
Бъдещето на технологиите
Отбелязва се, че това е първият път, когато мозъкът, тялото и гръбнакът са електрически свързани, за да възстановят движението и усещането на парализиран човек.
Преди това беше използван подход с един невронен байпас, който също се оказа ефективен. За да се извърши, един или повече микрочипове се имплантират в мозъка, след което увреденият гръбначен мозък се заобикаля напълно, като веднага се активират целевите мускули. В този случай обаче пациентът може да се движи само когато е свързан с компютър и често само в лабораторни условия: не се говори за връщане към нормалния живот.
Технологията за двоен невронен байпас е по-напреднала. Учените вярват, че това ще принуди мозъка, тялото и гръбначния мозък да образуват нови връзки, заобикаляйки увредените зона, така че пациентът в крайна сметка да си възвърне загубените функции и да може да се движи и чувства, без да бъде свързан с компютър.
От началото на тестването силата на ръцете на Томас се е удвоила и усещането е започнало да се връща към предмишниците и китките му, дори когато не е свързан към системата. Това дава надежда, че в бъдеще то ще може да движи ръцете си и да усеща допир без чужда помощ.
В един момент дори не знаех дали ще оцелея - и дали искам. И сега усещам как друг човек ме държи за ръката. Зашеметяващо е. Единственото, което искам е да помагам на другите. Това е нещо, в което винаги съм бил добър. Ако някога това помогне на някой друг дори по-добре, отколкото помогна на мен, всичко си заслужаваше.
Кийт Томас
доброволец, който беше първият, който се подложи на двоен нервен байпас
Прочетете също🧐
- Учени за първи път успяха да свържат човешкия мозък с компютър без жици
- Представен MouthPad - компютърна мишка, която се поставя в устата
- Управлявайте джаджи със силата на мисълта. Как са родени невронните интерфейси и на какво са способни сега
Покрийте: Матю Либаси / Институтите за медицински изследвания Feinstein на Northwell Health