Новая техника возвращает движение и чувствительность парализованному человеку

Группа исследователей окружает 45-летнего Кита Томаса, их глаза устремлены на его правую руку. «Откройте, откройте, откройте», — призывают они, аплодируя, когда его пальцы трепещут, отражая изображение на экране компьютера, и снова, когда они начинают сгибаться обратно внутрь.

Томас, который был парализован ниже груди после несчастного случая при нырянии в июле 2020 года, снова может двигать рукой благодаря передовому клиническому исследованию, проведенному исследователями из Института медицинских исследований Файнштейна компании Northwell Health в Нью-Йорке. Чад Бутон, биоинженер из Института Файнштейна, возглавляющий исследование, говорит, что, по его мнению, Томас — первый человек в мире, получивший двойное нервное шунтирование — технологию, которая связывает его мозг, спинной мозг и тело в надежде восстановить оба нервных окончания. его способность двигаться и чувство осязания — даже за пределами лаборатории.

Пока что терапия, кажется, работает. Теперь Томас может поднять руки и чувствовать ощущения на своей коже, в том числе прикосновение руки сестры.

«Это неописуемо, — говорит Томас, — иметь возможность что-то чувствовать».

Когда Томас начал работать в лаборатории Бутона в 2021 году, он не мог поднять руки с каркаса инвалидной коляски. В течение года, чтобы помочь Бутону и его команде получить представление о его базовой функции после аварии, основной задачей Томаса было наблюдать за движением рук на экране компьютера и пытаться копировать их движения. К его большому разочарованию, его тело не могло подчиняться командам разума.

Ситуация изменилась после 15-часовой операции в марте 2023 года, во время которой нейрохирург доктор Ашеш Мехта поместил пять крошечных хрупких электродов в гиперспецифические области мозга Томаса, которые контролируют движения и ощущения в его правой руке и пальцах. Чтобы убедиться, что он нашел нужные точки, Мехта разбудил Томаса во время операции и стимулировал эти области мозга. По его словам, Томас сразу же почувствовал некоторые свои пальцы впервые почти за три года. «Это было очень хорошее чувство», — говорит Мехта.

Теперь, когда Томас думает о движении — например, представляя, как он сжимает бутылку, — массивы передают электрические сигналы в его мозгу на усилитель на его черепе, который через кабель HDMI передает сигналы на игровой компьютер, сидящий в нескольких футах от него. прочь. Компьютер расшифровывает эти сообщения и отправляет сигнал на электроды, расположенные на коже Томаса, которые стимулируют мышцы, необходимые для выполнения задуманного движения. Все происходит почти в реальном времени, хотя Томасу приходится приложить усилия, чтобы представить и попытаться выполнить это движение.

По словам Томаса, в некоторые дни этот процесс кажется более трудным, чем в другие, и не всегда понятно, почему. Но после всех этих месяцев разглядывания рук Томас наконец-то может использовать свои. «Это потрясающе», — говорит он.

Вместе с движением к Томасу возвращается и чувство. Когда он касается объекта или человека, датчики на его коже посылают сигнал компьютеру, который затем связывается с массивами в его мозгу. Теперь он чувствует руку в своей руке или перо, касающееся датчиков на кончиках пальцев. Прикосновение не ощущается в точности так, как до аварии — Томас описывает это как прилив энергии, — но это прогресс.

«Прикосновение к чьей-то руке и ощущение этого — очень важная часть жизни», — говорит Бутон. Точное чувство осязания также важно для выполнения функциональных задач, например, для застегивания рубашки или удерживания пенопластовой кофейной чашки, не раздавливая ее.

Случай Томаса показывает, насколько далеко продвинулись исследования паралича за последние несколько десятилетий. Около 20 лет назад исследователи начали демонстрировать, что интерфейсы «мозг-компьютер» (BCI), подобные тому, который сейчас использует Томас, могут помочь людям с параличом выполнять задачи, используя свою мысль. Примерно десять лет спустя, основываясь на исследованиях, которые показали, что люди с параличом могут использовать свои мысли для управления роботизированными конечностями, Бутон и его команда применили нервный шунт, чтобы восстановить движение, но не чувствительность, в руке человека, парализованного во время операции. несчастный случай.

В последующие годы исследовательские группы использовали стимуляцию спинного мозга для восстановления подвижности людям, восстанавливающимся после несчастных случаев или инсультов. А ранее в этом году научная группа сообщила, что они помогли мужчине с параличом снова начать естественно ходить, создав мост между его головным и спинным мозгом.