Исследователи восстановили связь между головным и спинным мозгом после повреждения с помощью специального нейроинтерфейса. Исследование опубликовано в журнале Nature. Нейробиологи и нейрохирурги из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии и Университета Гренобль-Альпы во Франции с помощью нейроинтерфейса восстановили способность ходить у человека, парализованного после травмы позвоночника. Устройство преобразует мысли в двигательные сигналы.

Голандец Герт-Ян Оскам был парализован 12 лет назад в результате аварии на велосипеде. Из-за повреждения спинного мозга в районе шеи он полностью утратил возможность контролировать движение ног и частично — рук.

Для восстановления подвижности исследователи в июле 2021 года провели операцию по установке имплантов в мозге и позвоночники. В черепе пациента с двух сторон над областями мозга, участвующими в контроле движений, были вырезаны круглые отверстия диаметром около 5 см. В них вставили два дискообразных имплантата, которые улавливают и передают по беспроводной связи мозговые сигналы на два датчика, прикрепленных к шлему.

Шлем с датчиками, считывающими двигательные сигналы. Изображение: EPFL

Исследователи разработали алгоритм, который переводит эти сигналы в инструкции по движению мышц ног и ступней с помощью второго имплантата, соединенного со спинным мозгом. Исследователям удалось соединить этот имплант с нервными окончаниям, связанным с ходьбой.

Когда Оскам думает о ходьбе, имплантаты в черепе обнаруживают электрическую активность в коре головного мозга. Этот сигнал передается по беспроводной сети и декодируется компьютером, который пациент носит в рюкзаке. Готовые двигательные сигналы в свою очередь передаются на спинной имплант.

Исследователи показали, что примерно после 40 сеансов реабилитации с использованием интерфейса «мозг-позвоночник» пациент восстановил способность произвольно двигать ногами и ступнями. Исследователи полагают, что тренировки с новым устройством вызвали дальнейшее восстановление нервных клеток, которые не были полностью разорваны во время травмы. В результате после реабилитации Оскам даже может ходить на короткие расстояния без устройства, если использует костыли.

Ученые подчеркивают, что нейроинтерфейс потребует дополнительных клинических испытаний, прежде чем может быть массово использован для реабилитации парализованных из-за травмы людей. Но первые результаты исследований выглядят многообещающе.