Пациенту со спинномозговой травмой вживили в мозг имплантат, который позволяет ему снова ощущать прикосновения

Пациенту со спинномозговой травмой вживили в мозг имплантат, который позволяет ему снова ощущать прикосновения

Натан Коплэнд двенадцать лет провел в парализованном состоянии после того, как попал в аварию и получил спинномозговую травму. В результате 18-летний парень потерял чувствительность и способность передвигаться. Ученые сконструировали руку-робот, соединив датчики на его пальцах с имплантатом в мозгу пациента. Коплэнду имплантировали четыре микроэлектрода (диаметром около 4 мм каждый) - первую пару в соматосенсорную зону головного мозга, вторую - в зону, которая контролирует движение рук. Провода же от микроэлектродов вывели к компьютеру и манипулятору. Прикосновения к пальцам робота вызывали у Коплэнда ощущение, что трогают его собственные.

Попытки восстановить потерянную чувствительность предпринимались и прежде. Ученые оснащали протезы рук сенсорными датчиками и проводили их к нервным окончаниям в ампутированные конечности. Благодаря датчикам человек с протезом руки при прикосновении испытывал те же ощущения, как если бы у него сохранилась конечность.

Также были попытки людям с черепно-мозговой травмой проводить электростимуляцию зоны головного мозга, которая «отвечает» за сенсорные связи с другими участками тела, но эксперименты оказались не очень успешными. «Пациенты жаловались на гудение в голове, некую вибрацию, что противоестественно», - говорит соавтор данного исследования, нейрохирург Элизабет Тайлер-Кабара (Elizabeth Tyler-Kabara) из Университета Питсбурга в Пенсильвании.

Нынешняя операция ставила более сложную задачу - восстановить чувствительность, когда нарушены связи между конечностями и головным мозгом.

«Спустя полтора года после операции ответы остаются стабильными, и это обнадеживает, - говорит Тайлер-Кабара. - Это говорит о том, что соединения не нарушаются со временем, и электростимуляция не повредила мозг».

Правда, чувствительность все же ограничена. Пациент ощущает давление на пальцы, но не чувствителен пока ни к боли, ни к температурным изменениям. По мнению исследователей, эти проблемы преодолимы, если разработать рафинированные имплантаты с большим количеством электродов. Либо использовать более гибкие материалы, которые можно было бы глубже имплантировать в головной мозг. Исследователи также изучают возможности беспроводного соединения между имплантатами и протезом. Ведь пока каждому чипу требуется огромное количество проводов, подсоединенных к имплантату в головном мозге. Что автоматически повышает угрозу инфицирования.

«Несмотря на все достижения в этой области, все же маловероятно, что робот сможет передавать всю полноту ощущений, - считает Эндрю Джексон (Andrew Jackson), нейробиолог из Университета Ньюкасла, Великобритания. - Для здоровых людей манипуляции кажутся чем-то само собой разумеющимся. Между тем, и выполнение движений, и осязание зависят от сложной работы соматосенсорной системы».

Тем не менее он не отрицает важность этой работы. Ведь даже простое ощущение прикосновения, которое человек не испытывал много лет, существенно меняет качество его жизни.