ИИ-модель восстановила функции и чувствительность руки после паралича

Исследователи из Института медицинских исследований Фейнштейна провели трехлетнее клиническое исследование, в ходе которого была успешно применена технология «двойного нейронного обхода». Эта гибридная система объединила интерфейс мозг-компьютер, искусственный интеллект и электростимуляцию, что позволило мужчине с полным параличом четырех конечностей вернуть контроль над рукой. Об этом пишет TechInsider.

Участник исследования Кит Томас, который был парализован ниже шеи после несчастного случая в бассейне в 2020 году, стал первым, кто испытал этот метод. В его мозг были имплантированы пять микроэлектродных матриц. Когда он мысленно пытался пошевелить рукой, искусственный интеллект считывал сигналы и расшифровывал намерения пациента.

Точность декодирования сигналов коры головного мозга достигла 84,6% без необходимости постоянного переобучения системы. Искусственный интеллект переводил импульсы в команды для электростимуляторов, установленных на коже предплечья, что позволяло парализованной руке двигаться по воле человека. Датчики давления на специальном ортезе отправляли сигналы обратно в сенсорную кору мозга, создавая ощущение прикосновения.

Система продемонстрировала высокую точность: пациент мог удерживать хрупкую яичную скорлупу в 87% случаев, не повреждая её. Кит снова стал самостоятельно пить из чашки, есть и даже почесывать нос, не испытывая при этом сильного когнитивного напряжения. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Medicine.

Метод активирует нейропластичность — способность нервной системы создавать новые связи. Ранее считалось, что восстановление функций при таких тяжелых повреждениях спинного мозга невозможно. Однако регулярные тренировки запустили процесс перестройки нервных цепей в обход поврежденного участка. За 35 недель терапии сила правой руки Кита увеличилась на 86%, а левой — на 62%.

Разработанный учеными метод «кортикального зеркалирования», при котором паттерны воображаемого касания воспроизводились через стимуляцию коры, вернул чувствительность в запястье, которая отсутствовала с момента травмы.

Исследователи уверены, что неинвазивная стимуляция через кожу снижает риски для здоровья и может быть адаптирована для лечения пациентов, перенесших инсульт. Соавтор работы Чад Бутон отметил, что этот подход представляет собой новый способ лечения тяжелого паралича, позволяя не только обойти травму, но и фактически перестроить нервную систему.