Мозъчните чипове помогнаха на парализиран човек отново да докосне

В една дъждовна нощ през 2004 г. Нейтън Коупланд беше в ужасна автомобилна катастрофа. Инцидентът щракна с шията му и нарани гръбначния му мозък. Лекарите казаха, че никога повече няма да може да усети или премести долните си ръце и крака.

Но сега, 12 години по-късно, Копланд си възвърна чувството за допир с помощта на роботизирана ръка и интерфейс на мозъка и компютъра (BCI).

Мозъчните чипове - четири микроелектродни решетки, всяка с размер на копче на риза - бяха поставени в мозъка на Копланд в области, които съответстваха на усещането за докосване в пръстите и в дланта. В доклад, публикуван в четвъртък в Наука Транслационна медицина Изследователи от Университета в Питсбърг обясняват, че когато се прилага лек натиск върху роботизираните пръсти, това чувство се превръща в електрически сигнали, които се връщат обратно в соматосензорния кортекс на Копланд.

"Чувствам се почти всеки пръст - това е наистина странно усещане", казва Коупланд в изявление. - Понякога се чувства електрически и понякога е под натиск, но в по-голямата си част мога да кажа, че повечето от пръстите са с точна прецизност. Сякаш пръстите ми се докосват или бутат.

Докато Copeland не може да определи дали дадено вещество е горещо или студено с BCI, той е в състояние да опише 93% от стимулите (като усещането за памучен тампон върху кожата) като усещане за „възможно естествено“ в края на шестмесечния период. проучване. Той също така може правилно да определи кой протетичен пръст е докоснат, докато очите им са завързани 84% от времето.

BCI е най-новото подобрение на контролираните от ума протези, които непрекъснато се очертават като най-обещаващия начин за осигуряване на по-широк обхват на движение. Това изследване, което за първи път беше обявено на обществеността през септември 2015 г. и сега е обект на партньорска проверка, беше финансирано от Агенцията за отбранителни изследователски проекти (DARPA).

"DARPA вече показа, че мозъчен интерфейс може да се използва за насочване на движенията на роботизирана ръка", обяснява Джъстин Санчес, директор на Службата за биологични технологии на DARPA във видеозапис, публикуван в четвъртък от DARPA. "С това ново развитие … ние затворихме кръга между човек и машина."

Това е огромен пробив в здравната роботика: за да изпитате пълната функционалност на родния крайник, човек трябва да може да изпитва соматосензорна обратна връзка. Невъзможността да се чувстваш е проблематична за повече от очевидното: Тя създава тежки дефицити в моторния контрол, като същевременно уврежда способността за манипулиране на обекти. За повече от 1,6 милиона души в Съединените щати, които имат някакъв вид загуба на крайници, способността да се усети докосване би била революционна.

Докато изследователите признават, че са необходими повече изследвания, за да се разберат стимулационните модели на допир, те вярват, че тази итерация на BCI е решаваща първа стъпка.

"Крайната цел е да се създаде система, която да се движи и да се чувства точно като естествена ръка", заяви в изявлението си авторът Робърт Гонт. "Имаме дълъг път, за да стигнем там, но това е чудесно начало."