Ученые из Брауновского университета (штат Род-Айленд, США)
создали новую, полностью имплантируемую версию своего нейропротеза, которая не
требует прокладки проводов через отверстия в коже пациента. Информация из коры
мозга передается в исполняющие органы – компьютер или роботизированную
искусственную конечность – с помощью световых импульсов. Новый беспроводной
интерфейс обещает значительно облегчить жизнь обездвиженных людей за счет
использования более удобного управления компьютером и роботизированными
протезами.
Не так давно мы писали о клинических
испытаниях уникального импланта BrainGate, который позволяет передавать команды
из мозга напрямую в исполняющие устройства. Один из пациентов использует такой
протез уже почти четыре года – с помощью протеза больные могут двигать курсор
на экране компьютера, отдавать команды искусственным конечностям и
контролировать движение электрической каталки. Главный недостаток BrainGate заключался
в необходимости вывода проводов из черепа наружу. Новая система тех же
разработчиков исключает риск заражения через протянутые в коже провода
информация в виде маломощных лазерных импульсов передается бесконтактным
способом за счет частичной прозрачности кожи.
Чтобы избавиться от главного недостатка BrainGate, авторы
позаимствовали технологию передачи данных из оптоволоконных линий связи.
Конструкция новой системы, еще не получившей названия, предусматривает закрепление
специальных электродов на двигательной коре мозга. Эти электроды соединяются со
специальным чипом, который также полностью скрыт между наружной поверхностью
черепа и кожей головы. В этом чипе установлен лазер размером с песчинку,
импульсы которого принимает фотодиодный приемник, закрепленный на коже напротив
передатчика. Полученный оптический сигнал декодируется в электрический, а затем
информация поступает на обрабатывающий компьютерный блок.
Для питания компонентов устройства используется
радиочастотная технология передачи энергии – такие же решения уже применяются в
протезах ушной улитки (кохлеарных имплантах) и других медицинских имплантах.
Как сообщил представлявший новую систему Дэвид Бортон (David
Borton), дипломник Брауновского университета, первая такая система вживлена
подопытной мартышке два месяца назад. На данный момент проводятся эксперименты
по эффективности передачи информации – возможность управления внешними
устройствами с помощью новой системы пока не проверялась. Также Бортон заметил,
что сейчас трудно предсказать дату первых испытаний новой системы на людях.
Пока разработчики совершенствуют
систему беспроводной передачи команд от двигательной коры мозга к внешним
устройствам, клинические испытания системы BrainGate продолжаются.
Общеклинический госпиталь штата Массачусетс в Бостоне получил разрешение на
установку BrainGate еще 15 пациентам, парализованным в результате повреждения
спинного мозга, инсульта, псевдокомы, мышечной дистрофии и болезни Шарко
(боковой амиотрофический склероз). Специалисты госпиталя планируют
устанавливать один-два таких импланта каждый год.
Подробнее о новой модели нейроимпланта, не требующего
прокладки проводов через кожу головы для передачи команд из двигательной коры
мозга наружу, можно прочитать в статье на сайте MIT Technology Review.
|
