Feinstein Institutes for Medical Research

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Medicine, нейропротезная система помогла мужчине с тяжелым параличом после травмы спинного мозга снова двигать рукой и чувствовать прикосновения. Часть эффекта сохранялась даже после отключения устройства, что указывает на возможное влияние технологии не только на управление движениями, но и на процессы восстановления нервной системы.

Двойной обход поврежденного участка

Травмы спинного мозга остаются одной из главных причин паралича. Более чем в половине тяжелых случаев развивается тетраплегия — состояние, при котором человек теряет контроль над руками и ногами. Особенно сложно лечить полные повреждения спинного мозга, когда ниже места травмы отсутствуют произвольные движения и чувствительность.

Команда под руководством Чада Бутона разработала систему, которую назвали двойным нейронным обходом (dual neural bypass). Она считывает сигналы мозга, связанные с намерением совершить движение, а затем передает команды обратно в тело через два направления: стимулирует спинной мозг для активации мышц и воздействует на первичную соматосенсорную кору — область мозга, которая отвечает за восприятие прикосновений.

Мужчина смог пользоваться рукой после травмы

Фото: Nature Medicine. Иллюстрация показывает нейроинтерфейс, который считывает в моторной зоне мозга (M1) намерение парализованного человека сжать или разжать руку, а через стимуляцию чувствительной зоны (S1) создает ощущение прикосновения к предмету — то есть система и управляет рукой, и возвращает мозгу осязание.

В клиническом исследовании систему проверили на 42-летнем мужчине с полной тетраплегией после повреждения спинного мозга.

Исследователи также обнаружили, что система сохраняла способность распознавать намерения движения более пяти месяцев без дополнительного обучения. Кроме того, у участника частично вернулось ощущение прикосновений в области запястья, причем этот эффект сохранялся более двух месяцев после прекращения стимуляции.

Технология пока остается экспериментальной

Авторы исследования считают, что такой подход в будущем может помочь людям с тяжелыми травмами спинного мозга восстановить полезные движения и часть чувствительности. Однако технология пока испытана только на одном человеке, поэтому необходимы более масштабные исследования с участием пациентов с разными типами повреждений.

По словам ученых, дальнейшее развитие нейропротезов может привести к созданию устройств, которые будут не только заменять утраченные связи между мозгом и телом, но и помогать нервной системе заново формировать эти связи.