ИИ-имплант двойного нейронного обхода вернул парализованному движения рук

Американские учёные из Института медицинских исследований Файнштейна (Feinstein Institutes for Medical Research), входящего в сеть Northwell Health, с помощью системы «двойного нейронного обхода» вернули движения рук и тактильные ощущения пациенту с тетраплегией. Результаты трёхлетнего клинического испытания опубликованы в журнале Nature Medicine.

Участником исследования стал Кит Томас, который в 2020 году получил травму шеи во время прыжка в воду. После повреждения спинного мозга он полностью потерял способность двигать руками. Через 13 месяцев после травмы ему имплантировали экспериментальную систему. В ходе 15-часовой операции хирурги установили в мозг пять микроэлектродных массивов.

Разработка объединяет интерфейс «мозг — компьютер», алгоритмы искусственного интеллекта и электрическую стимуляцию спинного и головного мозга. ИИ анализирует сигналы мозга, связанные с намерением совершить движение, и передаёт команды системе стимуляции мышц предплечья. Это позволяет пациенту самостоятельно двигать рукой. Для восстановления чувствительности использовали технологию кортикального зеркалирования: датчики в напечатанном на 3D-принтере браслете стимулировали сенсорную область мозга, создавая ощущение прикосновения.

После обучения Томас смог самостоятельно есть, пить из чашки, почесать нос. За 35 недель сила хвата его правой руки увеличилась на 86%, левой — на 62%. В одном из тестов он поднимал пустую яичную скорлупу, не повреждая её, в 87% случаев — даже во время беседы. Примерно через 25 недель после начала испытаний у пациента восстановилась чувствительность запястья, которая отсутствовала после травмы.

Часть результатов сохранилась даже после прекращения активной стимуляции: более чем через два года восстановленные функции всё ещё наблюдались. Авторы связывают это с нейропластичностью — способностью нервной системы формировать новые связи. Команда планирует расширить программу и проверить систему при других состояниях, включая последствия инсульта.