Учёные соединили напрямую мозг и ноги парализованного пациента, вернув ему способность ходить

Ежегодно от 250 до 500 тысяч людей во всём мире получают травмы спинного мозга, которые могут привести к частичному или полному параличу тела ниже места повреждения.

Для помощи таким пациентам на вооружении у медиков уже есть функциональная электрическая стимуляция (FES), которая побуждает к работе нервы в парализованных частях тела. Но этот метод предполагает, что иннервация мышц происходит после нажатия кнопки, что неосуществимо для людей, у которых парализованы ещё и руки.
Специалисты из Калифорнийского университета в Ирвине (UCI) во главе с Зораном Ненадиком (Zoran Nenadic) разработали интерфейс мозг-компьютер, который активирует нервы без использования каких-либо кнопок самим пациентом.

В основу принципа работы нового устройства легло стандартное электроэнцелографическое исследование. Учёные использовали шапку с электродами, которая фиксирует мозговую активность в процессе размышления пациента о ходьбе или о стоянии на одном месте. Сигналы поступают в компьютер, откуда после обработки возвращаются в тело человека, включая или выключая электроды FES, закреплённые на его голенях.

"Даже после нескольких лет паралича мозг всё ещё может генерировать надёжные сигналы, которые могут быть пущены в ход для возобновления ходьбы, — рассказывает доктор Ненадик в пресс-релизе университета. — Мы показали, что можно вернуть способность ходить после травмы спинного мозга. Такая неинвазивная система мышечной стимуляции является перспективным методом и свидетельствует о серьёзном продвижении вперёд управляемых мозгом систем, использующих комбинацию виртуальной реальности и роботизированных экзоскелетов".

Первым добровольцем стал 26-летний мужчина, страдавший параличом нижних конечностей на протяжении 5 лет. Прежде чем приступить к реальным испытаниям, пациент провёл несколько месяцев в виртуальных тренировках, в начале которых ему удавалось контролировать включение и выключение мышечной стимуляции на протяжении 70% отведённого времени. Кроме этого, мужчина занимался укреплением мышц своих ног.

На следующем этапе пациент пробовал управлять системой в подвешенном над полом состоянии. В таком положении у него не было необходимости удерживать себя в вертикальном положении, и можно было сконцентрироваться только на движениях ног.

Наконец, испытуемому разрешили сделать первые шаги. Пациент, предохраняемый от падения системой поддержки, преодолел 1,8 метра, потом отдохнул 30 секунд и дошёл до отметки в 3,6 метра. После нескольких тренировок мужчина смог проделать этот маршрут шесть раз подряд. При этом он уже не нуждался в услугах предохраняющей от падения системы и контролировал своё передвижение на 99%.

Сейчас разработчики задумываются о том, как имплантировать электроды, считывающие сигналы мозга, в его поверхность. В этом случае устройство будет работать ещё точнее и сможет подарить парализованным людям столь желанную радость движения. Более того, имплантация даст возможность возвращать обработанные сигналы не только в мышцы, но и обратно в мозг, что позволит пациентам снова чувствовать свои ноги.

Более подробно с результатами важного исследования можно ознакомиться, прочитав статью, опубликованную в журнале Neuro Engineering & Rehabilitation.

Источник: vesti.ru

Оставаться в курсе всех наших новостей?

<div style="border:1px; width:450px; border-color:#701c1f; background-color:#F5F5F5; font-family:Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><div style="float:right; text-align:right"><a href="http://polit.pro"><img src="http://polit.pro/logo.png" height="15"/></a><br /><a href="<?if()?><?else?>/_nw/277/87153634.jpg<?endif?>" class="class1"><img src="/_nw/277/87153634.jpg" width="105" border="2"></a></div><b style="font-size:13px"><span style="color:#701c1f;">25 Сентября 2015</span> - Учёные соединили напрямую мозг и ноги парализованного пациента, вернув ему способность ходить</b><br /><span style="font-size:11px"><a href="/news/1-0-8" title="Ещё материалы >>>" style="text-decoration:none; color:#000000"><div id="nativeroll_video_cont" style="display:none;"></div>Ежегодно от 250 до 500 тысяч людей во всём мире получают травмы спинного мозга, которые могут привести к частичному или полному параличу тела ниже места повреждения. <br /><br /> Для помощи таким пациентам на вооружении у медиков уже есть функциональная электрическая стимуляция (FES), которая побуждает к работе нервы в парализованных частях тела. Но этот метод предполагает, что иннервация мышц происходит после нажатия кнопки, что неосуществимо для людей, у которых парализованы ещё и руки. <br /> Специалисты из Калифорнийского университета в Ирвине (UCI) во главе с Зораном Ненадиком (Zoran Nenadic) разработали интерфейс мозг-компьютер, который активирует нервы без использования каких-либо кнопок самим пациентом. <br /><br /> В основу принципа работы нового устройства легло стандартное электроэнцелографическое исследование. Учёные использовали шапку с электродами, которая фиксирует мозговую активность в процессе размышления пациента о ходьбе или о стоянии на одном месте. Сигналы поступают в компьютер, откуда после обработки возвращаются в тело человека, включая или выключая электроды FES, закреплённые на его голенях. <br /><br /> "Даже после нескольких лет паралича мозг всё ещё может генерировать надёжные сигналы, которые могут быть пущены в ход для возобновления ходьбы, — рассказывает доктор Ненадик в пресс-релизе университета. — Мы показали, что можно вернуть способность ходить после травмы спинного мозга. Такая неинвазивная система мышечной стимуляции является перспективным методом и свидетельствует о серьёзном продвижении вперёд управляемых мозгом систем, использующих комбинацию виртуальной реальности и роботизированных экзоскелетов". <br /><br /> Первым добровольцем стал 26-летний мужчина, страдавший параличом нижних конечностей на протяжении 5 лет. Прежде чем приступить к реальным испытаниям, пациент провёл несколько месяцев в виртуальных тренировках, в начале которых ему удавалось контролировать включение и выключение мышечной стимуляции на протяжении 70% отведённого времени. Кроме этого, мужчина занимался укреплением мышц своих ног. <br /><br /> На следующем этапе пациент пробовал управлять системой в подвешенном над полом состоянии. В таком положении у него не было необходимости удерживать себя в вертикальном положении, и можно было сконцентрироваться только на движениях ног. <br /><br /> Наконец, испытуемому разрешили сделать первые шаги. Пациент, предохраняемый от падения системой поддержки, преодолел 1,8 метра, потом отдохнул 30 секунд и дошёл до отметки в 3,6 метра. После нескольких тренировок мужчина смог проделать этот маршрут шесть раз подряд. При этом он уже не нуждался в услугах предохраняющей от падения системы и контролировал своё передвижение на 99%. <br /><br /> Сейчас разработчики задумываются о том, как имплантировать электроды, считывающие сигналы мозга, в его поверхность. В этом случае устройство будет работать ещё точнее и сможет подарить парализованным людям столь желанную радость движения. Более того, имплантация даст возможность возвращать обработанные сигналы не только в мышцы, но и обратно в мозг, что позволит пациентам снова чувствовать свои ноги. <br /><br /> Более подробно с результатами важного исследования можно ознакомиться, прочитав статью, опубликованную в журнале Neuro Engineering & Rehabilitation. <br /><br /> Источник: vesti.ru
		<script>
			var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');

if (container) {
				var parent = container.parentElement;

if (parent) {
					const wrapper = document.createElement('div');
					wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');

parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
				}
			}
		</script>
	</a></span></div>