Дослідники відновили зв’язок між головним і спинним мозком після пошкодження за допомогою спеціального нейроінтерфейсу. Дослідження опубліковано в журналі Nature.
Нейробіологи і нейрохірурги з Федеральної політехнічної школи Лозанни в Швейцарії і Університету Гренобль-Альпи у Франції за допомогою нейроінтерфейсу відновили здатність ходити у людини, паралізованої після травми хребта. Пристрій перетворює думки в рухові сигнали.
Голандець Герт-Ян Оскам був паралізований 12 років тому в результаті аварії на велосипеді. Через пошкодження спинного мозку в районі шиї він повністю втратив можливість контролювати рух ніг і частково — рук.
Для відновлення рухливості дослідники в липні 2021 року провели операцію по установці імплантів в мозку і хребти. У черепі пацієнта з двох сторін в області, над областями мозку, які беруть участь в контролі рухів, були вирізані круглі отвори діаметром близько 5 см. У них вставили два дископодібні імплантати, які вловлюють і передають по бездротовому зв’язку мозкові сигнали на два датчики, прикріплених до шолома.
Шолом з датчиками, зчитують рухові сигнали. Зображення: EPFL
Дослідники розробили алгоритм, який переводить ці сигнали в інструкції по руху м’язів ніг і ступень за допомогою другого імплантату, з’єднаного зі спинним мозком. Дослідникам вдалося з’єднати цей імплант з нервовими закінченнями, пов’язаним з ходьбою.
Коли Оскам думає про ходьбу, імплантати в черепі виявляють електричну активність в корі головного мозку. Цей сигнал передається бездротовою мережею і декодується комп’ютером, який пацієнт носить в рюкзаку. Готові рухові сигнали в свою чергу передаються на спинний імплант.
Оскам вчиться ходити в процесі реабілітації. Зображення: EPFL
Дослідники показали, що приблизно після 40 сеансів реабілітації з використанням інтерфейсу «мозок-хребет» пацієнт відновив здатність довільно рухати ногами і ступнями. Дослідники вважають, що тренування з новим пристроєм викликали подальше відновлення нервових клітин, які не були повністю розірвані під час травми. В результаті після реабілітації Оскам навіть може ходити на короткі відстані без пристрою, якщо використовує милиці.
Вчені підкреслюють, що нейроінтерфейс зажадає додаткових клінічних випробувань, перш ніж може бути масово використаний для реабілітації паралізованих через травму людей. Але перші результати досліджень виглядають багатообіцяюче.