Книга: Мы — это наш мозг. От матки до Альцгеймера

ХII.5 Мозговые протезы

<<< Назад
Вперед >>>

ХII.5 Мозговые протезы

Звонили из мастерской. Ваш мозг готов.

Уоллес У. Туртеллотте

Наш мозг получает от органов чувств информацию из внешнего мира и берется за дело, управляя моторикой. До недавнего времени выход из строя одного из органов чувств был равнозначен слепоте или глухоте в течение всей жизни, а повреждение спинного мозга приводило к параличу. В ходе работы International Summerschool of Brain Research[88] Нидерландского института неврологии в 2008 году были представлены новейшие разработки, которые с помощью интерфейсов «мозг-компьютер», или нейропротезов, позволяли заглянуть в будущее, когда слепые снова прозреют и парализованные снова смогут ходить. В протезировании слуха достижения особенно впечатляющие. С 1960 года в случае глухоты из-за болезни внутреннего уха применяется бионическое ухо, кохлеарный имплантат для стимуляции нервных клеток, соединенных с уже не действующими волосяными клетками во внутреннем ухе. Начиная с 1980 года стало возможно имплантировать 22 электрода, и уже более 100 000 пациентов получили кохлеарные имплантаты, с помощью которых они стали гораздо лучше слышать или даже обрели совершенно нормальный слух. Если глухота вызвана двусторонним повреждением слухового нерва, имплантат не работает. В этом случае с недавнего времени имплантируют 12 электродов в ствол мозга, благодаря чему слуховая информация может достигать мозга и коммуникация улучшается.

Во всем мире насчитываются миллионы людей, ослепших из-за разрушения светочувствительных клеток сетчатки, так называемых фоторецепторов. Джералд Чейдер, глазной врач из Лос-Анджелеса, сообщил об исследованиях трех полностью слепых пациентов. От миниатюрной камеры в очках информация посылалась в миниприемник, имплантированный в сетчатку. Микропроцессор преобразовывал зрительные сигналы в электрические. 16 электродов были соединены с нижними нервными клетками сетчатки, которые еще были активны и передавали информацию по глазному нерву дальше в мозг. После длительной тренировки пациенты могли различать крупные предметы (голову или тарелку). Число электродов шаг за шагом увеличивают до 1000, так что через 5-10 лет уже можно будет различать лица. Другая группа исследователей информацию от миниатюрной камеры посылает для электронной обработки в прибор, который пациент носит в брючном кармане. Оттуда информация передается к приемнику, который соединен с многочисленными микроэлектродами, имплантированными в зрительную кору больших полушарий (рис. 21).

Исходя из электрической активности множества управляющих моторикой клеток коры головного мозга, становится всё более возможно делать заключение об их намерениях и тем самым управлять, например, рукою-роботом. Это позволяет надеяться, что в будущем от паралича можно будет успешно избавиться. Опыты на животных показали, что при параличе, при отсутствии управления со стороны мозга, возможно выработать динамический стереотип для ходьбы с помощью электростимуляции спинного мозга, трехмесячной тренировки и медикаментозной поддержки. Грегуар Куртин из Цюриха рассчитывает, что в течение ближайших пяти лет сможет применить эту технику на парализованных пациентах. Впечатляющий результат был достигнут у 25-летнего Мэтью Нейгла, который был полностью парализован после удара ножом в шею. Ему имплантировали в моторную область коры пластинку величиной 4x4 мм с 96 электродами (рис. 21). Электрической активности клеток мозга, управляющих моторикой, оказалось достаточно, чтобы работать с компьютером. Он за несколько минут научился этому после того, как его попросили представить себе, что он двигает рукой, чтобы управлять курсором на экране компьютера. Ему удалось также, только силой воображения, нарисовать круг на экране, читать электронную почту, играть в компьютерные игры и даже сжимать и разжимать пальцы протеза руки. Эксперимент выявил не только возможности такого нейропротеза, но и его границы. Нейгл еще до операции мог управлять компьютером с помощью голоса. После операции он был привязан к большому компьютеру, и при нем всегда находился ассистент для поддержки. Из-за всего этого добавочная ценность электродов в мозге была не столь уж и велика. Когда по прошествии девяти месяцев электрический сигнал из мозга ослаб, он попросил удалить электроды. Здесь еще много чего нужно улучшить, но в этой области всё время появляются новые многообещающие разработки.

<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 4.856. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
Вверх Вниз