Американские инженеры "замкнули" конечности на мозг

Американские инженеры "замкнули" конечности на мозг

Американские ученые успешно испытали нейрошунт — устройство, позволяющее «подключить» конечности к мозгу в обход нервной системы. Благодаря ему, парализованному пациенту удалось вернуть подвижность в кисти и пальцах. Видеозапись демонстрации технологии доступна на YouTube-канале медицинского центра Университета штата Огайо.

Электромеханическим протезом, получающим команды напрямую из мозга, уже никого не удивить. Над созданием подобных устройств работает множество лабораторий. Одним удается сконструировать точные неинвазивные механизмы подключения — команды считываются через кожные датчики, без имплантации чипа в мозг. Другие преуспевают в разработке бионических рук, посылающих обратные сигналы в мозг, так что протез позволяет распознать форму предмета.

Инженеры и врачи из Университета штата Огайо попытались решить технически близкую, но в медицинском смысле далекую проблему паралича. Когда в критически важном месте кровоток затруднен, как это бывает, например, при ишемической болезни сердца, хирурги прокладывают обходной путь — устанавливают шунт. Когда поврежден спинной мозг, импульсы из головного не достигают конечностей. Последние 20 лет в медицинском центре университета работали над «шунтом» для этих сигналов.

Спинной мозг — не просто проводник электричества, и команды из двигательных центров головного мозга достигают мышц не в неизменном виде. Нервный узел в позвоночнике берет часть управления на себя. Чтобы его обойти, понадобится некий модулятор — устройство, которое преобразует сигналы в подобающий вид и дополнит их недостающей информацией.

Система, разработанная в Университете штата Огайо при поддержке исследовательской НКО Battelle, состоит из трех основных компонентов: микрочипа, вживляемого в мозг и считывающего сигналы; обрабатывающей эти сигналы компьютерной программы; и «рукава» — восьми повязок с электродами, заставляющих мышцы сокращаться в необходимой последовательности.

 Микрочип — четырехмиллиметровый кусок кремния с 96 электродами — медики установили в мозг первого из пяти участников клинических испытаний еще в апреле. Потенциальные области для вживления они определили при помощи функциональной МРТ, а в день операции уточнили методом тыка. 23-летний Иэн Беркхарт, в результате травмы почти парализованный ниже шеи, сохранял некоторую подвижность в плечах. Хирурги «стреляли» электромагнитными импульсами в разные участки мозга и следили за сокращениями мышц в плечах.

Чтобы подсоединить микрочип к мозгу, инженеры разработали специальное устройство, которое точно рассчитанным порывом воздуха вдавило электроды в живую ткань. На черепе пациента хирурги смонтировали разъем для подключения микросхемы к компьютеру.

Поступающие с чипа сигналы обрабатывает компьютерная программа, в которой заложены схемы 20 базовых жестов кисти. Распознав команду, она передает ее «рукаву», который отправляет электрические импульсы в соответствующие мышцы.

Первое испытание системы, которую создатели назвали «Нейромост» (Neurobridge), состоялось на этой неделе. В присутствии медиков, инженеров и съемочной группы Беркхарт успешно сделал несколько движений кистью, в том числе, взял в руку ложку.

Пока что «Нейромост» далек от практического применения: система представляет собой группу больших разъемов, толстых кабелей и отдельно стоящий компьютер. Однако продемонстрированная учеными принципиально новая методика со временем может помочь множеству парализованных людей по всему миру. Пока же клинические испытания продолжатся с еще четырьмя добровольцами.

Newsland.ru

Похожие новости:
Скелеты мамонтов нашли в угольном карьере
Крупное захоронение мамонтов обнаружили в Сербии на площадке по разработке угля, которая находится недалеко от города Костолац, примерно в 100 километрах от Белграда. Археологи говорят, что находка стала для ученых полной неожиданностью. [Миомир Корац, глава археологического проекта Viminacium]:«Через каждые 30 метров мы находили ..
2012-06-29 1782 0 Разное, интересное
0
Робот-астронавт Киробо рассказал, какой подарок хочет на Рождество
Японский говорящий робот Киробо выполнил свою первую миссию на МКС – пообщался с астронавтом Коичи Вакатой. Видео диалога обнародовало Японское космическое агентство. Робот рассказал человеку о своих ощущениях от пребывания в космосе, сообщил, что рад знакомству с Вакатой, и даже ..
2013-12-21 1313 0 Разное, интересное
1
Бессмертие изобретут через год
Во вторник в "Комсомольской правде" прошла пресс-конференция, приуроченная к приезду англичанина Найджела Экланда - одного из немногих в мире инвалидов с бионическим протезом. "Все, что мне нужно, - это представить, что я сжимаю шарик. Или еду на мотоцикле", - рассказывал Экланд, демонстрируя свою руку, кисть которой то сжималась, то разжималась. ..
2015-03-22 2035 0 Разное, интересное
1
Техники MIT сконструировали прототип робота-трансформера
Инженеры Массачусетского технологического института сконструировали миниатюрного робота-трансформера. Хотя изделие пока не похоже на героев американского фантастического боевика о разумных и воинственных машинах-пришельцах, оно является первым шагом на пути к созданию самоконструирующихся устройств. Робот, внешне напоминающий механического червяка, получил ..
2012-12-7 1718 0 Разное, интересное
0
В древнюю гробницу правителя майя вошли археологи
Археологи впервые смогли войти в древнюю гробницу одного из правителей цивилизации майя. Нога человека не ступала сюда более тысячи лет. Внутри исследователи обнаружили искусно выполненные на стенах красные фрески, керамические изделия и элементы погребального савана. [Арнольдо ..
2012-09-17 1731 0 Разное, интересное
0
Историю "Яндекса" превратят в художественный фильм
Про создателей "Яндекса" — крупнейшей поисковой системы в Рунете — снимут фильм. Сценарий к новой ленте напишет Дмитрий Соболев ("Остров", "Перемирие"), а кресло режиссера займет Роман Каримов ("Неадекватные люди"). Фильм имеет рабочее название "Стартап", ..
2012-08-20 1469 0 Разное, интересное
0
Учёные обнаружили мамонта с жидкой кровью
В Сибири, в районах вечной мерзлоты, российские ученые обнаружили тушу мамонта с хорошо сохранившейся жидкой кровью и мышечными тканями. Члены экспедиции якутского Северо-восточного федерального университета и Русского географического общества вели свои исследования на острове Малый Ляховский. Результатом стала ..
2013-06-2 1853 0 Разное, интересное
0
Таинственная "гуглобаржа" оказалась шоу-румом Google X
Журналисты выяснили назначение загадочной баржи Google, пришвартованной к причалу в заливе Сан-Франциско (штат Калифорния). Как передает телеканал KPIX, судно будет служить выставочным залом для спецпроектов компании и продуктов, разработанных внутри лаборатории Google X. Проект готовят уже больше ..
2013-11-2 1036 0 Разное, интересное
0
В Украине может измениться климат
От умеренно-континентального к субтропическому. В Гидрометцентре прогнозируют изменение климата в Украине. Среднегодовая температура растет, и количество дней, когда отметка термометра превысит 30°С, будет увеличиваться. В стране объявлен наивысший уровень пожароопасности, запрещено посещать леса. Вместе с тем небывалая жара ..
2012-08-8 1300 0 Разное, интересное
0
В Сети начали сбор денег на костюм "Железного человека"
Фантазии голливудских сказочников не дают покоя не только американским военным, решившим одеть в костюм "Железного человека" из одноименного фильма спецназ. В Сети начат сбор средств на производство "брони", в точности повторяющей боевое облачение Тони Старка. Правда, пластмассовой. Чтобы ..
2013-12-19 2467 0 Разное, интересное
0
Придумано устройство, совмещающее кран и сушилку для рук
Компания Dyson, известная своими необычными пылесосами, ультрабыстрыми сушилками для рук и вентиляторами с функцией разогрева воздуха, патентует своё новое устройство, которое одновременно моет и сушит руки. Все изделия этого британского производителя отличаются высоким качеством и изменяют жизнь ..
2012-12-11 1436 0 Разное, интересное
0
Билл Гейтс дал денег на "мочевую зарядку" для смартфонов
Благотворительный Фонд Билла и Мелинды Гейтс продолжает работать над улучшением санитарных условий в странах третьего мира, особенно там, где у населения нет доступа к чистой воде. Значительная часть усилий была сфокусирована на инновациях, касающихся конструкции туалетов. Кроме того, ..
2013-12-24 1179 0 Разное, интересное
0
Мозг млекопитающего впервые выдержал долгую заморозку
Биологи из Калифорнии впервые продемонстрировали мозг кролика, который выдержал восстановление после специальной процедуры длительной заморозки. Результаты исследования авторы опубликовали в журнале Cryobiology, а кратко о них сообщается на сайте Motherboard.В своем эксперименте ученые заморозили до минус 135 градусов ..
2016-02-10 1424 0 Разное, интересное
0
"УМНИК" создаст инновационное предприятие
Наука и бизнес могут и должны развиваться вместе. Так считают организаторы и участники 4-го молодёжного инновационного конкурса по программе "УМНИК". Биомедицинские технологии, разработки в области физики, лесной и горной промышленности, IT-технологии: все эти сферы пополнились инновационными проектами. Их авторы – молодые ..
2012-12-5 1281 0 Разное, интересное
0
Новый робот-динозавр узнаёт лица и чувства
Этот обаятельный малыш по имени Плео - одна из главных новинок выставки информационных технологий GITEX, проходящей в Дубае. Он воплощает в себе лучшие достижения в сфере робототехники и электроники. [Имран Кхан, представитель компании-разработчика]:  «В нем есть около 38 датчиков, которые могут определить ..
2012-10-22 1464 0 Разное, интересное
0