Hitech logo

Медицина будущего

Китайский нейроимплант вернул подвижность парализованному — он менее инвазивный, чем Neuralink

TODO:
Екатерина Смирнова1 февраля, 12:47

Команда китайских ученых разработала беспроводной интерфейс мозг-компьютер, который позволил парализованному пациенту управлять протезом руки с помощью сигналов мозга. Имплантат Neural Electronic Opportunity (NEO) менее инвазивен, чем аналогичное устройство Neuralink Илона Маска. Китайский чип размером с две монеты не вводится в ткани мозга, а размещается в эпидуральном пространстве между мозгом и черепом. С помощью электродов он улавливает нервные сигналы и передает их через беспроводную сеть на внешний приемник, прикрепленный к коже головы. Далее специальное ПО декодирует их в управляющие команды. В декабре NEO имплантировали второму пациенту, который сейчас проходит реабилитацию.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Университет Цинхуа в Пекине объявил, что устройство, созданное его исследовательской группой, добилось значительного прогресса в реабилитации пациента, получившего имплантат 24 октября. Имплантат китайской команды, названный Neural Electronic Opportunity (NEO), позволил парализованному пациенту вернуть подвижность руки с помощью протеза, управляемого его мозгом. Важно отметить, что это достижение было реализовано без риска повреждения тканей мозга.

В начале 2023 года, после 10 лет разработки имплантата, команда получила разрешение на проведение своего первого исследования на людях. У первого пациента, которому имплантировали систему NEO, 14 лет назад были парализованы все четыре конечности из-за травмы спинного мозга после автомобильной аварии. Всего за три месяца реабилитации в домашних условиях он смог брать бутылку с помощью протеза руки. Алгоритм машинного обучения позволяет ему самостоятельно есть и пить. Ученые говорят, что при дальнейшей реабилитации и доработке алгоритма пациент сможет выполнять множество более сложных движений рук.

В декабре команда вместе с медиками пекинской больницы Сюаньу и больницы Тяньтань имплантировала устройство NEO второму пациенту, который сейчас проходит реабилитацию. Следующим этапом исследования является разработка нового протокола активной реабилитации с помощью BCI для ускорения роста нейронов в месте поврежденных сегментов спинного мозга.

Имплант китайской команды имеет размер двух монет и предназначен для установки в череп. В нем нет батареи, поскольку он питается удаленно через беспроводную сеть ближнего поля с помощью высокочастотной антенны.

Система NEO не имплантируется непосредственно в нервную ткань. Вместо этого его электроды помещаются в эпидуральное пространство между мозгом и черепом. Электроды улавливают нервные сигналы и отправляют их по беспроводной сети на внешний приемник, прикрепленный к коже головы. Затем сигналы могут быть декодированы с помощью телефона или компьютера. По данным университета, чтобы имплантат BCI был устойчивым, он должен быть минимально инвазивным.

Система NEO также прошла клинические испытания на свиньях. Тесты показали, что электроды способны выполнять стабильную долговременную запись нервных сигналов, сохраняя при этом кортикальные нейроны неповрежденными. Эти нервные клетки во внешнем слое мозга отвечают за важные функции, такие как память и обучение.

На этой неделе Илон Маск объявил, что его стартап Neuralink имплантировал свое первое устройство человеку, и результаты были многообещающими. Имплантат Neuralink отличается от системы NEO тем, что включает в себя ультратонкие нити, которые вживляются в ткани головного мозга. Имплант размером с мелкую монету вставляется в предварительно просверленное в черепе отверстие, затыкая его. А 64 тоненьких и гибких провода проникают сквозь защитный слой твердой мозговой оболочки в кору головного мозга не более чем на 2 мм. В результате возникает 1024 канала связи между мозгом и имплантом, который передает данные по беспроводной связи на компьютер. Предполагается, что после непродолжительного обучения пациент учится управлять устройствами, формируя нужные импульсы.