Когда мысли становятся действиями: 5 невероятных нейротехнологических проектов
В мире, где границы между наукой и фантастикой стираются, нейротехнологии становятся настоящей революцией. Они открывают новые горизонты в лечении заболеваний и восстановлении утраченных функций, позволяя людям управлять силой мысли.
В этой статье мы рассмотрим пять удивительных проектов, которые уже сегодня изменяют представление о возможностях человеческого мозга.
1. Нейрочип Neuralink: проект от Илона Маска
Neuralink - проект от Илона Маска, основанный в 2016 году. Компания занимается разработкой специального прибора, чипа, который вживляется в мозг пациентов с утраченными функциями и позволяет им управлять электронными устройствами.
Первая презентация устройства состоялась в августе 2020 года. В 2021 компания продемонстрировала обезьяну, играющую в игру с помощью чипа, а в 2024 Макс проинформировал о первом успешном результате с вживлением нейрочипа в мозг человека.
Как это работает:
Чип вживляется роботом и подключается к мозгу. Он взаимодействует с мозгом через 1024 имплантированных электрода. Эти электроды улавливают слабые нейронные сигналы, которые затем увеличиваются нейронными усилителями. Усилители расположены в виде сетки 8x8, и каждый усилитель связан с определенным электродом, что обеспечивает независимую конфигурацию. Сигналы от электродов обычно имеют амплитуду менее 10 микровольт, что требует усиления системы от 43 дБ до 60 дБ, чтобы поместить сигналы в 10-битное разрешение встроенного АЦП.
2. Технология Wimagine
В 2024 году на выставке технологий CES в Лас-Вегасе была представлена технология Wimagine, разработанная европейскими учеными. Два электронных имплантата устанавливаются в головном и спинном мозге, образуя между собой «цифровой мост», с помощью которого можно восстановить связь у пациентов с соответствующей травмой и вернуть им возможность управлять парализованными конечностями.
Пациенту достаточно подумать о ходьбе, чтобы привести технологию в действие.
Wimagine успешно испытали на человеке. Сперва он научился управлять виртуальным аватаром, а затем — собственным телом в экзоскелете. Парализованный пациент смог пройти небольшое расстояние, управлять руками и поворачивать запястья.
3. Мозговой имплантат BrainGate от Cyberkinetics
Технология BrainGate была разработана под руководством исследователей из Массачусетского многопрофильного госпиталя, университета Брауна, Министерства по делам ветеранов США и предназначалась для людей, утративших способность управлять конечностями или контролировать другие функции организма.
BrainGate - это датчик, который отслеживает электромагнитные импульсы и распознает сигналы нейронов в отдельных областях мозга. Он преобразует мозговую активность в электрические сигналы, которые передаются на внешнее устройство и декодируются специальным программным обеспечением. Декодер может использовать сигналы мозга для управления любым внешним устройством, например механическим протезом руки, курсором мыши, или даже инвалидной коляской.
Первое испытание с вживлением в мозг человека было проведено в 2014 году. В настоящее время устройство находится в стадии разработки и клинических исследований.
4. Имплант спинного мозга от Центра регенеративных биотехнологий «Сагол»
Учёные из Тель-Авивского университета создали трёхмерные ткани спинного мозга человека и имплантировали их в лабораторную модель с хроническим параличом, продемонстрировав высокие показатели успеха в восстановлении способности ходить.
Наша технология основана на взятии у пациента небольшой биопсии жировой ткани живота, – объясняет профессор Таль Двир, руководивший научной группой. – Эта ткань, как и все ткани в нашем организме, состоит из клеток вместе с внеклеточным матриксом, содержащим такие вещества, как коллагены и сахара. После отделения клеток от внеклеточного матрикса мы использовали генную инженерию для перепрограммирования клеток, возвращая их в состояние, напоминающее эмбриональные стволовые клетки, а именно в клетки, способные стать клетками любого типа в организме.
Цель компании - производить персонализированные для каждого парализованного человека имплантаты спинного мозга, которые позволят восстановить поврежденную ткань без риска отторжения.
5. Технология очувствления протезов от «Моторика», ДВФУ и Сколтеха
Технология позволит пациентам «ощущать» сигналы, посылаемые протезом при касании.
Ощущения передаются с помощью датчиков, установленных на кончиках пальцев протезов для рук и на стопах - для ног.
Имплантированный в периферическую нервную систему или спинной мозг электрод за счет стимуляции на 90% уменьшает фантомные боли у пациентов и возвращает им способность различать твердость или мягкость предмета и его размер. В ноябре 2022 года в рамках исследований электроды были имплантированы в ноги пациента. Следующим этапом исследовательская группа «Моторика» расширит выборку пациентов и попробует зафиксировать спектр ощущений от стимуляции периферической нервной системы через протез.
Итог
С каждым новым шагом нейротехнологии открывают нам бесконечные возможности для улучшения качества жизни. Но так ли это хорошо? Пишите в комментариях, что думаете по этому поводу.