Парализованный человек вновь обрел возможность ходить. Без экзоскелета.
Человек, страдающий параличом обеих нижних конечностей, благодаря электрическим сигналам, подаваемым его собственным мозгом, вернул себе возможность снова ходить. В отличие от аналогичных попыток вернуть утраченную возможность передвижения на своих двоих благодаря использованию роботизированного экзоскелета, управляемого мыслями человека, этот эксперимент доказал, что даже при полном параличе обеих ног в результате повреждения спинного мозга имеется возможность неинвазивными методами и терапиями восстановить контроль над парализованными конечностями.
Команде ученых удалось успешно перенаправить сигналы из мозга человека к его ногам, что позволило ему впервые за последние пять лет снова ходить. Информационное агентство The Guardian сообщает, что исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине разработали систему, которая улавливает мозговые волны с помощью электроэнцефалограммы и отправляет их беспроводным методом на компьютер. Серия алгоритмов высчитывает желания человека (например, стоять или идти), после чего посылает команды на микроконтроллеры, которые в свою очередь посылают серию электрических импульсов к нервам, которые отвечают за движение мышц в ногах.
Систему испытали на 26-летнем американце, которому последние 5 лет, после несчастного случая, в результате которого был поврежден его спинной мозг, приходилось передвигаться исключительно в инвалидной коляске. После проведения 20-недельной тренировки, направленной на улучшение мышечного тонуса в его ногах и обучения «создания» правильных мозговых сигналов, ученые приступили к эксперименту, результаты которого оказались весьма успешными.
Используя поддерживающую рамку для хождения, человек смог самостоятельно на своих ногах пройти 3,5-метровый маршрут. Эксперимент показал, что без каких либо инвазивных процедур можно перехватывать мозговые импульсы и перенаправлять их в нужные части организма (минуя поврежденные отделы), просто используя электронику. О своих результатах исследователи поделились на страницах научного журнала Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.
Ученые тем не менее указывают, что эксперимент проводился только с одним пациентом и перед тем, как начать применять такую практику на большем количестве людей, требуется провести множество дополнительных испытаний.
Несмотря на то, что человек смог фактически самостоятельно пройти 3,5 метра, компьютерная система иногда давала сбой. Исследователи комментируют это тем, что сигналы мозга, необходимые для сохранения баланса, иногда путались с теми сигналами, которые были необходимы для симуляции движений при ходьбе. Поэтому, перед тем, как начать использовать данный метод на большем количестве пациентов, сперва требуется решить проблемы связанные с некоторой «запутанностью» обрабатываемых компьютером сигналов.
Исследователи добавляют, что в будущем неинвазивный метод восстановления возможности ходить можно будет существенно улучшить при использовании мозговых имплантатов, которые напрямую будут записывать сигналы нейронов.
К сожалению, наука еще далека от идеальных решений для восстановления двигательных возможностей у людей, страдающих параличом нижних конечностей, но сегодня ученые стали еще на один шаг ближе к реализации этой возможности.