Як підняти на ноги паралізовану людину
Зчитуючи рухові імпульси мозку за допомогою ЕЕГ-апарату і передаючи їх на м'язи ніг, можна повернути паралізованому людині здатність ходити.
«Паралізований чоловік встав і пішов!» - зазвичай такі заголовки можна зустріти в жовтій пресі релігійно-езотеричного напрямку, однак, схоже, скоро такі речі стануть нудною медичної рутиною. У статті в Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation група дослідників з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі і Каліфорнійського університету в Ірвайні розповідає, як їм вдалося повернути 26-річному паралізованому пацієнтові здатність ходити.
Сучасна нейробиология повертає рухливість паралізованим людям. (Фото Walter Zerla / cultura / Corbis.)
Паралізований людина йде за допомогою пристрою, що зчитує рухові ритми мозку. (Фото University of California, Irvine.)
Параліч кінцівок настає найчастіше в результаті травми хребта. Щоб повернути контроль над тілом, потрібно відновити після пошкодження нейронні провідні шляхи, проте зробити це досить складно. Є обхідний шлях: забезпечити паралізованого нейрокомп'ютерних пристроєм, який буде приймати сигнали з мозку і передавати їх у вигляді електричних команд або безпосередньо м'язам кінцівок, або екзоскелетной конструкції.
Важливо, що тут вдалося обійтися без імплантації електродів в мозок - зчитування сигналів відбувалося за допомогою електроенцефалографічного апарату. Однак система з мозковими і зі спинномозковими імплантатами все ж може бути зручніше: вона завжди залишається з користувачем, і не потрібно кожен раз, коли захочеться пройтися, надягати на себе апарат для перетворення сигналу. Нарешті, імплантат може передавати назад в мозок відчуття від паралізованою кінцівки або від протеза. Так що, ймовірно, майбутня система нейрокомп'ютерних контролю буде все-таки імплантується, але, безумовно, з урахуванням досягнень ось таких неінвазивних методів, подібних до вищеописаного.
Зрозуміло, отримані результати добре б повторити і з іншими пацієнтами, адже поки що у нас пішов тільки один паралізований. Крім того, в ній треба було б передбачити додаткові можливості, зокрема, щоб пристрій допомагало підтримувати тонус м'язів спини, без чого неможливо зберігати рівновагу при ходьбі. Якщо вдасться так зробити, то людина зможе обійтися без штучних підпірок.
Створення протезів і «пожвавлення» паралізованих частин тіла - одна з найактуальніших областей сучасної нейробіології. Правда, зазвичай більше уваги дістається НЕ ногам, а рукам, що зрозуміло - рукою ми здійснюємо набагато більше різноманітних рухів: беремо ложку, забиваємо цвяхи, граємо на роялі.
Зрозуміло, яка це колосальна завдання - забезпечити штучну руку такий же чутливістю і навчитися керувати нею так само, як справжній. З іншого боку, успіхи тут теж досягнуті колосальні; так, рік тому ми писали про те, як механічну руку навчили брати ягоду, що не роздавав її, чистити зуби і відрізняти на дотик характер поверхні. Якщо ж говорити про нейрокомп'ютерних інтерфейси, то тут не можна не згадати про експерименти лабораторії Мігеля Ніколеліс в Університеті Дьюка. де давно займаються розшифровкою мозкових сигналів і переведенням їх на мову електронного пристрою. Нарешті, на початку року ми писали про роботи Павла Мусієнко, який разом з колегами займається розробкою спинномозкових імплантатів, в буквальному сенсі допомагають встати на ноги - якщо не вдаватися в подробиці, то їх принцип дії заснований на електрохімічної стимуляції спинного мозку, який сам цілком здатний підтримувати координацію досить складних рухів.
Читайте також:
