Американские ученые разработали особый нейроинтерфейс и инвалидную коляску, которая позволяет управлять ее движением при помощи силы мысли и успешно проверили ее работу на обезьянах.
Нейрофизиологи из университета Дьюка создали новую систему связи между компьютером и мозгом человека, которая позволяет полностью парализованным обезьянам управлять движением инвалидной коляски при помощи силы мысли, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
«Некоторые парализованные люди не способны даже моргать самостоятельно, без помощи со стороны окружающих. Инвалидные коляски или экзоскелеты, работающие на основе электроэнцефалографов, не будут нормально работать в случае с ними. Мы показали, что имплантация электродов в мозг позволяет лучше управлять движением инвалидной коляски, чем ЭЭГ и другие «бесконтактные» методики», — заявил Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) из университета Дьюка в Дареме (США).
Николелис, один из главных пионеров в области нейропротезирования, уже несколько лет работает над созданием нейроинтерфейсов – набора микрочипов, особых электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу человека и животных кибер-конечности, искусственные глаза и даже те органы чувств, аналогов которых нет в природе – тепловизоры и рентгеновизоры.
В 2013 году его научная группа впервые смогла подключить мозг животного к виртуальной конечности, существующей только на экране компьютера, а в 2014 году экзоскелет, созданный Николелисом и его соратниками, помог бразильскому инвалиду Хулиано Пинто, парализованному в результате ДТП, открыть чемпионат мира 2014 года по футболу, пнув символический мяч турнира.
В своей новой работе Николелис описывает следующий логический шаг в этих экспериментах – его группа разработала специальную инвалидную коляску и нейроинтерфейс, который позволяет управлять ей при помощи силы мысли.
Для ее разработки ученые вставили в двигательную и зрительную кору мозга двух макак специальный чип, который содержал в себе почти три сотни электродов, и подключили обезьян при помощи беспроводного соединения к особой инвалидной коляске, которая двигалась по определенному запрограммированному шаблону к тарелке с виноградом и другими фруктами.
Наблюдая за активностью мозга в это время, ученые записывали те сигналы, которые двигательная кора вырабатывала при движениях коляски в разных направлениях, и использовали их для разработки компьютерной программы, которая интерпретировала подобные импульсы и при их помощи управляла движением коляски.
Через три недели после начала работы с коляской для одной обезьяны и через 6 недель – для другой, оба животных научились управлять своими новыми «ногами», практически безошибочно двигая ее в ту сторону, где находились фрукты во время каждого раунда эксперимента.
Мозг приматов, как отмечает Николелис, со временем начал считать коляску своей новой конечностью и стал вырабатывать особые сигналы, которые кодировали расстояние между макакой и той целью, к которой двигалась обезьяна. Эту информацию, по мнению ученых, можно использовать для того, чтобы усовершенствовать работу кресла и даже научить его предсказывать то, куда захочет поехать инвалид.
