Исследовательская группа во главе с профессором неврологии Швейцарского федерального технологического института Грегуаром Куртином, и нейрохирургом из университетской больницы Лозанны Жоселин Блох, усовершенствовала свою систему более сложными имплантатами, управляемыми программным обеспечением искусственного интеллекта.
Новый имплант, используя специально разработанные электроды для воссоединения мозга с парализованной нижней частью тела, позволяет пациентам с полной травмой спинного мозга стоять, ходить и заниматься рекреационными видами деятельности, такими как плавание, езда на велосипеде и гребля на каноэ.
Благодаря новой технологии трое пациентов с полным повреждением спинного мозга снова смогли ходить за пределами лаборатории.
«Алгоритмы стимуляции по-прежнему основаны на имитации природы. Наши новые мягкие имплантированные электроды предназначены для размещения под позвонками, непосредственно на спинной мозг. Они могут модулировать нейроны, регулирующие определенные группы мышц. Управляя этими имплантатами, мы можем активировать спинной мозг, как это делает естественно мозг, чтобы пациент, например, стоял, ходил, плавал или катался на велосипеде», — говорит Куртин.
Пойти за один день
Как правило, нервы в здоровом позвоночнике передают сигналы от мозга к ногам. Но после травмы позвоночника эти сигналы становятся слабыми или вообще отсутствуют. Мышцы ног могут быть достаточно здоровы, чтобы ходить, но без сигналов мозга они остаются неподвижными.
Имплантат помещается в спинной мозг и прикрепляется к нервным волокнам пациента. Кардиостимулятор, установленный в животе, передает на него сигналы с планшета, на котором пациенты могут выбрать желаемую активность. Вместо нацеливания на болевые рецепторы имплантат использует электроды для отправки персонализированных сигналов к спинномозговым нервам, отвечающим за управление движениями ног и туловища. Это имитирует действие мозга при отправке электрических импульсов в мышцы.
После установки имплантатов, в течение дня, все трое пациентов восстановили подвижность и смогли стоять, ходить, крутить педали, плавать и контролировать движения своего туловища.
Несколько месяцев пациенты следовали режиму тренировок, основанному на программах стимуляции для каждого вида деятельности, и смогли восстановить мышечную массу, передвигаться более независимо. Более того, поскольку технология миниатюризирована, пациенты могут выполнять свои тренировочные упражнения на открытом воздухе, а не в лаборатории.
Куртин и Блох планируют сделать имплантат и его технологию более удобными для повседневного использования. Например, сделать интеграцию с умными часами и другими устройствами.
Источник: EPFL
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
