Мозъчни импланти лекуват парализа

Учените отбелязват забележителен напредък в използването на мозъчни импланти, за да възстановят свободата на движение, ограничавана от травмите на гръбначния стълб.

Френският невролог Грегоар Куртин прави опит с макак, за да докаже, че може да лекува парализа с помощта на мозъчни импланти. За целта той и екипът му срязват половината от гръбначния мозък на маймуната, така че да парализират десния ѝ крак. За да докажат, че макакът може отново да ходи, те инсталират записващо устройство под черепа, докосващо мозъчната кора, и гъвкави електроди по дължината на гръбначния мозък под увредената зона. Безжична връзка свързва двете устройства.

Резултатът: система, която „чете“ намерението на маймуната да се движи и след това го предава незабавно на гръбнака чрез електрически импулси. Скоро десният крак на маймуната започва да се движи. „Маймуната се замисли… и след това бум, вече ходеше“, тържествува Куртин, професор във Федералното политехническо училище в Лозана, Швейцария.

В последните години благодарение на мозъчни импланти, лабораторни животни и няколко души са контролирали компютърни курсори или роботизирани ръце само с мисли. Сега изследователите правят значителна крачка напред в лекуването на парализа. Те свързват безжично технологията за „четене“ на мозъка директно с електрическите стимулатори на тялото. По този начин създават това, което Куртин нарича „невронен байпас“, така че мислите на хората отново да могат да движат крайниците.

И други учени работят по разработването на мозъчни импланти

В университета „Кейс Уестърн Ризърв“ в Кливланд мъж на средна възраст с квадриплегия (не може да движи нищо освен главата и рамото си) позволи на лекарите да му поставят два мозъчни импланта, от същия тип като тези, използвани от френския невролог при маймуните. Изработени от силиций и по-малки от пощенски марки, те имат сто метални сонди, които могат да „слушат“, докато невроните разпращат командите.

За да завърши байпаса, екипът, воден от Робърт Кирш и Болу Аджибойе, слагат повече от 16 фини електрода в мускулите на ръката на човека. В клиповете от експеримента може да се види, че той бавно вдига ръката си и движи пръстите си. Той дори вдига чаша със сламка към устните си. Без системата не може да направи нищо от това.

Само опитайте да седите върху ръцете си за един ден. Това ще ви даде представа за разрушителните последици от нараняването на гръбначния мозък. Не можете да почешете носа си или да помилвате косата на детето си. „Но ако имате това – казва Куртин, – то променя живота ви“.

В очакване на публикуването в медицинско списание, резултатите от изследването на университета „Кейс Уестърн Ризърв“ са част от по-мащабните усилия да се използва имплантирана електроника, за да се възстановят различни сетива и способности. Освен лечението на парализата, учените се надяват да използват така наречените невронни протези, за да излекуват слепотата с чипове, поставени в окото, а може би и да възстановят спомени, изгубени вследствие на болестта на Алцхаймер.

И са сигурни, че това може да проработи. Например чрез кохлеарни импланти, които използват микрофон, за да предават сигнали директно към слуховия нерв, движейки се около неработещи части на вътрешното ухо. Видеоклиповете на деца с широко отворени очи, които чуват майките си за първи път, „наводняват“ интернет всеки месец. Повече от 250 000 случая на глухота са били излекувани.

По-трудно е обаче да превърнете нервните протези в нещо, което помага на парализираните хора. Първият пациент използва мозъчна сонда за преместване на курсора на мишка през 1998 г. Тази и няколко други зрелищни прояви на управление на мозъка не са имали по-широко практическо приложение. Технологията остава твърде радикална и твърде сложна, за да се измъкне от лабораторията. „Двайсет години работа и нищо в клиниките! – възмущава се Куртин. – Ние продължаваме да работим и отвъд границите на възможностите, но е важен въпрос дали цялата тази работа някога ще доведе до реален продукт“.

Къде и кой работи по разработването на мозъчни импланти?

Лабораторията на Куртин се намира в зашеметяваща сграда от стъкло и стомана в Женева. Там се помещава и център за 100 милиона долара, който швейцарският милиардер Ханс-Йорг Вис финансира специално за решаване на останалите технически пречки пред невротехнологиите като байпас на гръбначния мозък. Той наема експерти от компании производители на медицински изделия и от швейцарски компании за часовници. В сградата има чисти помещения, в които златните проводници се отпечатват върху гумени електроди, които могат да се разпъват съобразно движенията на тялото.

сн. Wikipedia

Ръководител на центъра е Джон Донахю, американец, който е ръководил първоначалното развитие на мозъчни импланти в САЩ и който се е преместил в Женева преди две години. Сега той се опитва да събере на едно място огромните ресурси и знания на квалифицирани невроучени, технолози и лекари, разполагащи с талант, необходим за създаването на жизнеспособни системи за потребителския пазар.

Сред най-важните приоритети на Донахю е „neurocomm“ – ултракомпактно безжично устройство, което може да събира данни от мозъка със скоростта на интернет. „Радио в главата ви“ и „най-сложният мозъчен комуникатор в света“, казва казва ръководителят на центъра. Прототипите са с размер на кибритена кутия и са направени от биосъвместим титан със сапфирен прозорец. Куртин използва по-ранна, по-голяма версия в тестовете си с маймуните.

Колкото и да са сложни, колкото и напредъкът да е бавен, невронните байпаси заслужават да бъдат разработени, защото пациентите имат нужда от тях, казва Донахю. „Попитайте някого дали иска да може да движи собствената си ръка“, казва той. „Хората предпочитат да бъдат пълноценни в ежедневието си. Те искат да бъдат възобновени.“