Створено перший у світі протез мозку

Перший штучний протез мозку - точніше, одного з його відділів, що відповідає за довготривалу пам'ять, так званого гіпокампу (hippocampus) - найближчим часом пройде апробацію в Каліфорнії. Він розроблений в університеті Південної Каліфорнії (Лос-Анджелес) групою вчених під керівництвом Теодора Бергера (Theodor Berger). На відміну від інших подібних пристроїв, які тільки стимулюють мозкову діяльність, новий протез завдяки розміщеному в ньому кремниевому чіпу зможе здійснювати процеси, за які відповідальна та частина мозку, яку протез заміщає.

Спочатку протез гіпокампу буде випробуваний на тканинах мозку щура, потім - на піддослідних тварин. Якщо апробація пройде успішно, з'явиться реальна можливість допомогти людям, що страждають від хвороби Альцгеймера, епілепсії, а також наслідків травм голови. Гіппокампус - один з найбільш структурованих і вивчених відділів головного мозку. Що особливо важливо - його функції щодо легко можуть бути протестовані. Передбачається, що його основна функція - "кодування" інформації таким чином, щоб в подальшому вона могла бути збережена в інших відділах мозку, які відіграють роль довготривалої пам'яті. Порушення роботи гіпокампу призводить до того, що людина втрачає здатність запам'ятовувати нову інформацію (але продовжує пам'ятати стару). Відповідно, здатність запам'ятовувати нову інформацію може розцінюватися як свідчення нормальної роботи гіпокампу.

Дослідники працювали над протезом гіпокампу протягом десяти років. Спочатку була створена математична модель роботи гіпокампу в різних ситуаціях, потім ця модель була вбудована в кремнієвий чіп, після чого треба було розробити інтерфейс, що дозволяє обмінюватися даними між мозком і мікросхемою. Оскільки принципи кодування інформації гиппокампом відомі не були, вчені просто скопіювали його поведінку. Мікросхема в протезі людського мозку буде розміщена зовні черепної коробки, а не всередині. Обмінюватися інформацією з іншими частинами мозку чіп буде за допомогою двох груп електродів, які підходять безпосередньо до пошкодженої області з двох сторін. За допомогою однієї з них буде реєструватися електрична активність інших відділів мозку, за допомогою іншої електричні сигнали, вироблені мікросхемою протеза, будуть направлятися назад в мозок. Передбачається, що гіпокамп являє собою сукупність нейронних мереж, що функціонують паралельно, так що стає можливим просто обійти всю пошкоджену область цілком.

Після дослідів на тваринах - спочатку на щурах, потім на мавпах - настане черга людини. У більшості ссавців структура гіпокампу практично однакова, так що адаптація протеза до людського мозку після дослідів на тваринах може бути здійснена щодо легко. Правда, перед цим вченим і медикам необхідно буде впевнитися в тому, що новий пристрій абсолютно безпечно для пацієнта.

Схожі статті