В Китае пациент с травмой спинного мозга управляет роботами благодаря импланту

Китайские ученые впервые добились того, что полностью парализованный человек смог управлять роботами и выполнять оплачиваемую работу силой мысли, приблизившись к полноценной жизни после трех лет полной неподвижности, передает Vesti/az со ссылкой на зарубежные СМИ.

О достижении сообщил Центр передовых исследований мозга и интеллектуальных технологий (CEBSIT). Впервые в мировой практике человек с тяжелой травмой спинного мозга получил стабильное и пригодное для повседневного использования управление несколькими вспомогательными роботами с помощью имплантированного интерфейса мозг-компьютер.

Пациент, известный как «мистер Чжан», уже три года обездвижен ниже шеи, однако теперь может заказывать еду с доставкой, встречать курьера с помощью робособаки, работать за компьютером и выходить на прогулки в умной коляске. Управление всеми устройствами осуществляется исключительно за счет мозговых сигналов.

Таким образом, в Китае была фактически реализована идея, лежащая в основе проекта Илона Маска «Телепатия», предполагающего управление устройствами силой мысли. При этом, как отмечают китайские СМИ, в отличие от Neuralink, который пока ограничивается экспериментами с видеоиграми и базовыми действиями, разработка CEBSIT уже вышла на уровень практического применения.

По словам академика Китайской академии наук Пу Мумина, научного руководителя CEBSIT, исследования подтвердили безопасность электродов, их долговременную стабильность, а также надежность записи и декодирования нейронных сигналов. Это считается ключевым шагом на пути к медицинскому использованию инвазивных нейроинтерфейсов.

Чжан получил травму спинного мозга в 2022 году в результате падения. Более года традиционной реабилитации дали минимальный эффект — произвольные движения сохранились только в области головы и шеи. 20 июня в больнице Хуашань при Фуданьском университете в Шанхае ему имплантировали систему мозг-компьютер WRS01.

Имплант состоит из сенсорного и процессорного модулей. Сенсор диаметром 5–8 мм вживляется в мозг с помощью гибких электродов, а процессорный модуль фиксируется в специальном канале в черепе. После операции пациент использует внешний «шлем» с беспроводным питанием и приемником сигнала, который автоматически взаимодействует с имплантом.

Уже через две–три недели тренировок Чжан смог управлять курсором компьютера, планшетом и другими устройствами, повторив результаты клинических испытаний, проведенных ранее. Позже он стал первым задокументированным участником клинического исследования, выполняющим оплачиваемую работу — дистанционно контролируя выдачу товаров из вендинговых автоматов.

На следующем этапе исследователи расширили применение интерфейса с двухмерных экранов на трехмерный физический мир. С помощью ИМК пациент управляет роботизированными собаками и умными колясками, что позволяет ему самостоятельно выходить на улицу.

Ключевым прорывом стала высокая скорость отклика системы. Если естественная задержка передачи сигналов в нейронных цепях человека составляет около 200 миллисекунд, то в случае Чжана она была сокращена до менее чем 100 миллисекунд, что ниже физиологического порога. Это обеспечивает интуитивный и устойчивый контроль.

Кроме того, ученые зафиксировали эффект нейронной адаптации: по мере обучения управление становится менее энергозатратным для мозга, а контроль — более естественным.

На основе полученных данных CEBSIT уже работает над следующей версией системы — WRS02 с увеличенным до 256 числом каналов. Первые клинические испытания новой модели запланированы на ближайшее время.