Группа нейробиологов в США успешно протестировала технологию передачи сигналов между мозгом и компьютером. В будущем это поможет пациентам с параличом и роботизированными протезами восстановить мобильность и независимость.
Беспроводная связь между человеческим мозгом и компьютером, которая всего несколько лет назад казалась далекой фантастической утопией, теперь стала реальностью. Команде нейробиологов BrainGate, компании по разработке технологий для пациентов с неврологическими заболеваниями или потерей конечностей, впервые удалось наладить связь между мозгом пациента и компьютером.
Согласно исследованию, опубликованному в IEEE Transactions on Biomedical Engineering, BrainGate провела первое испытание беспроводного интерфейса мозг-компьютер (BCI).
Это устройство представляет из себя электродную матрицу или чип, имплантированный в моторную кору головного мозга. Чип улавливает сигналы нейронов и отправляет данные компьютеру, способному их декодировать и преобразовывать в команды. Далее они передаются внешним устройствам без использования каких-либо проводов. Таким образом, пациенты, страдающие параличом, могут «писать» на экране или двигать роботизированным протезом лишь силой мысли.
Congrats to John Simeral et al. on their exciting new paper on home use of a wireless #iBCI #BrainGate device! @CarneyInstitute @brownengin @MGHNeurology @MGH_CNTR @VAResearch @stanford_ee
— BrainGate Team (@BrainGateTeam) April 2, 2021
«Сигналы фиксируются и передаются с одинаковой точностью. Это означает, что мы можем применять те же алгоритмы декодирования, которые мы используем с проводным оборудованием. Единственное отличие состоит в том, что людей больше не нужно физически подключать к нашей аппаратуре. Это открывает новые возможности для использования подобных систем», — говорит Джон Симерал, ведущий автор исследования и доцент кафедры инженерии в Университете Брауна.
До недавних пор BCI подключались к компьютеру через провода. В этих условиях его использование было возможно лишь в ограниченном пространстве и под надзором эксперта.
Исследователям BrainGate удалось заменить все провода небольшим 5-сантиметровым передатчиком весом около 40 граммов. Он помещается на голову и подключается к микросхеме в мозгу, чтобы принимать нейронные сигналы.
В тестировании новой беспроводной технологии BCI принимали участие двое мужчин в возрасте 35 и 63 лет, ранее перенесших травмы спинного мозга. В отличие от других аналогичных испытаний, участники могли использовать это устройство и дома.
«Мы экспериментально продемонстрировали, что эта беспроводная система функционально эквивалентна проводным технологиям, которые в течение многих лет были золотым стандартом производительности BCI», — отметил Симерал.
Нейробиологи из BrainGate считают, что беспроводное соединение мозг-компьютер является прорывом в области BCI. Эта технология приближает компанию к ее основной цели — помочь пациентам с неврологическими заболеваниями, травмами или потерей конечностей восстановить общение, мобильность и независимость.
Ранее уже существовали примеры подобных беспроводных устройств с меньшей пропускной способностью, но это первая широкополосная система, которая передает полный спектр сигналов, регистрируемых внутрикортикальным датчиком.
Фото на обложке: Lia Koltyrina / Shutterstock
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
Материалы по теме
-
Пройти курс «Как управлять командой»
- 1 Ученые создали «умную одежду», которая считывает движения тела
- 2 В России выпустят модуль для быстрой диагностики инсульта
- 3 Feelmore Labs разработала головное носимое устройство, которое избавляет от стресса и бессонницы
- 4 Скрининг на дому: как 23-летняя испанка создала устройство для диагностики рака молочной железы