Управляемый мыслью экзоскелет позволяет парализованному человеку ходить

Управляемый мыслью экзоскелет позволяет парализованному человеку ходить Наука

Благодаря управляемому мозгом экзоскелету француз, парализованный в течение четырех лет, снова встал на ноги. Экзоскелет весом более 60 килограммов дает парализованным людям надежду восстановить подвижность.

28-летний Тибо потерял силу в конечностях в результате падения с большой высоты. После многих месяцев обучения и работы французских ученых он смог снова встать на ноги. Ему помогли экзоскелет и датчики, вживленные в мозг, чтобы человек мог контролировать устройство.

Исследователи, стоящие за разработкой устройства, утверждают, что, хотя он потенциально может улучшить качество жизни пациентов и их автономность, пройдут годы, прежде чем экзоскелет будет доступен на рынке. Нам все еще нужно много улучшений и «похудение» экзоскелета, чтобы он весил меньше.

Травма спинного мозга примерно в 20 процентов случаев заканчиваются тетраплегией или параличом четырех конечностей. Это самая тяжелая травма такого рода.

«Мозг все еще способен генерировать команды, которые обычно двигали бы руками и ногами, но ничего не поделаешь», — сказал Алим-Луи Бенабид из Université Grenoble Alpes, ведущий автор исследования, опубликованного в The Lancet Neurology .

Команда экспертов из больницы в Гренобльских Альпах, биомедицинская компания Clinatech и исследовательский центр CEA квалифицировали Тибо (человек не хотел раскрывать свое имя) для экспериментальной программы. Французу имплантировали два электрода, но в отличие от других операций такого типа датчики были размещены не непосредственно в мозге, а на самой внешней мембране, защищающей мозг, так называемой жесткая шина.

Исследователи также сканировали мозг Тибо во время тренировки, чтобы определить, какие области становятся активными, когда они думают о ходьбе или движении рук. Упражнения состояли из управления персонажами в видеоиграх с использованием сигналов, посылаемых мозгом. Только после этого, когда Тибо достиг удовлетворительных результатов, ему разрешили перейти на экзоскелет.

Имплантаты, имплантированные между мозгом и кожей черепа, содержат 64 электрода. Они расположены по обе стороны от головы француза, чтобы ловить сигналы от моторной коры. Имплантаты связываются без проводов с компьютером. Алгоритмы искусственного интеллекта, используемые в устройстве, в течение двух лет обучения видеоиграм, научились распознавать сигналы, посылаемые мозгом 28-летнего, когда он пытался переместить аватар.

Каждый декодер посылает сигналы мозга, которые затем обрабатываются алгоритмом, в движения, о которых думал пациент. Именно эта система посылает физические команды, которые выполняет экзоскелет.

28-летний мужчина, прикрепленный к экзоскелету, сначала делал неуклюжие движения, но со временем он научился ходить и с целью видеозаписи, показывающей ход работы, он прошел 10 метров и совершил серию сложных движений рук с помощью футуристической машины.

«Я чувствовал, что был первым человеком на Луне», — сказал Тибо. «Я не двигался в течение двух лет, и я забыл, на что это было похоже», — добавил он.

На сегодняшний день многие исследования по улучшению подвижности парализованных людей были сосредоточены на электрической стимуляции мышц с использованием интерфейсов машинного мозга. Однако экзоскелет использует совершенно другой подход, полностью обходя тело.

Во время попыток ходьбы Тибо, который провел два года в больнице, смог активировать машину с помощью мозга семь из десяти раз. Он выполнил 70 процентов команд, данные ему исследователями.

В целях безопасности экзоскелет был прикреплен к потолку. Но ученые работают над машиной, которая сама себя уравновесит. — Нам нужно больше вычислительной мощности. Если бы пациент мог рассчитывать на стабилизацию экзоскелета, ходить было бы намного легче, — сказал Бенабид.

Имплантаты Thibault продолжают функционировать через 27 месяцев после имплантации. Ученые теперь хотят пригласить еще трех человек в программу.

 

Оцените статью
Добавить комментарий