Мозговые импланты у человека – подключение состоялось!

Интерфейс Precision Neuroscience располагается над мозгом, прилегает к его поверхности и не повреждает ткани. Это облегчить имплантацию и не повреждает ткани.
precision-neuroscience-header

НЕ ИЛОН МАСК

NEURALINK ИЛОНА МАСКА— не единственная компания, которая добилась успехов в подключении человеческого мозга к компьютерам. В апреле и мае хирурги из Университета Западной Вирджинии поместили тонкие полоски похожего на целлофан материала на мозг трех пациентов. Созданные стартапом Precision Neuroscience полоски размером с ноготь большого пальца предназначены для прилегания к поверхности мозга, не повреждая его нежную ткань. 

 

ЧЕГО ДОСТИГЛИ

В течение 15 минут, когда устройства находились на месте, имплантаты могли считывать, записывать и отображать электрическую активность в части височных долей пациентов, что помогает обрабатывать сенсорную информацию. Пациенты уже находились в больнице для удаления опухолей головного мозга, и врачи использовали устройства Precision наряду со стандартными электродами. Хотя это всего лишь небольшое экспериментальное исследование, оно делает Precision на один шаг ближе к созданию интерфейса мозг-компьютер, или BCI — системы, которая обеспечивает прямую связь между мозгом и внешним устройством.

«Это первый раз, когда наша технология тестировалась с людьми», — говорит Бенджамин Рапопорт, главный научный сотрудник и соучредитель Precision. Поскольку исследование представляло низкий риск для пациентов, компании не требовалось разрешение для его проведения. 

Рапопорт говорит, что в ближайшее время Precision планирует получить одобрение FDA на свое устройство для картирования мозга и диагностических целей в качестве альтернативы типам электродов, которые в настоящее время используются для обнаружения опухолей и эпилептических припадков. Но долгосрочная цель компании — помочь парализованным людям общаться и двигаться. 

«Мы находимся на пороге нового поколения интерфейсов, которые позволят нам восстанавливать функции или подвижность для пациентов с ограниченными возможностями», — говорит Питер Конрад, заведующий кафедрой нейрохирургии, участвовавший в пилотном проекте.

КАК РАБОТАЕТ

Поскольку массив Юта проникает в ткань, он может вызывать воспаление и рубцевание вокруг места имплантации, что со временем приводит к снижению качества сигнала. Качество сигнала важно, потому что оно влияет на то, насколько хорошо работает BCI.

Для размещения массива Юты хирурги должны выполнить трепанацию черепа, сделав небольшое отверстие в черепе. Это серьезная процедура, которая может вызвать инфекцию и кровотечение, и восстановление после нее занимает месяц или дольше. Понятно, что многие пациенты могут не решиться пройти ее, даже если это означает восстановление определенной степени общения или подвижности.

Precision пытается решить обе проблемы с помощью устройства, которое имеет 1024 электрода, но является ультратонким — примерно в одну пятую толщины человеческого волоса — и не прокалывает ткань мозга. Вместо трепанации черепа он будет размещен с использованием минимально инвазивной процедуры, которая включает в себя небольшой разрез в коже и черепе, а затем введение имплантата в самый внешний слой мозга, называемый корой. «Сама идея причинения большего вреда мозгу или нервной системе, которая уже повреждена, довольно чревата», — говорит Рапопорт, который также был соучредителем Neuralink. Он считает, что упрощение процедуры сделает эти системы более привлекательными для пациентов. 

Массив Precision также можно легко демонтировать. По мере совершенствования технологии BCI пациенты, получившие ранние мозговые чипы, могут в конечном итоге захотеть перейти на новые. С массивами Юта новые устройства обычно нельзя размещать в той же области из-за рубцевания ткани. 

Имплантат Precision выглядит впечатляющим, но до сих пор неизвестно, как долго он прослужит после имплантации. Любое устройство, имплантированное в организм, со временем изнашивается. Мозг перемещается в черепе, как и имплантат. Поверхностный массив потенциально может перемещаться больше, чем тот, который проникает в мозг. Даже смещение на микрометр может изменить группу нейронов, с которых записывает устройство, что может повлиять на то, насколько хорошо работает BCI.

У трех пациентов-людей в пилотном исследовании устройство не вызвало побочных эффектов или повреждений. Он смог собрать подробные данные об активности мозга всех трех. У двух пациентов были удалены опухоли из областей мозга, отвечающих за речь, и они не спали во время части своих процедур, чтобы врачи могли идентифицировать критические языковые области в режиме реального времени.