Парализованный человек вновь ощутил движение рук благодаря ИИ-импланту

Система «двойного нейронного обхода» объединила мозговой интерфейс, искусственный интеллект и стимуляцию нервной системы, а восстановленные функции сохранялись более 2 лет

Исследователи восстановили возможность движения рук и восприятия прикосновения у человека с тетраплегией (параличом всех четырех конечностей) после травмы спинного мозга с помощью системы «двойного нейронного обхода» (double neural bypass). Результаты трехлетнего исследования были опубликованы в журнале Nature Medicine.

Китом Томасом, участником исследования, стал человек, который получил травму шеи в результате несчастного случая во время прыжка в воду в 2020 году. После травмы он утратил способность самостоятельно двигать руками и не мог их поднять. Спустя 13 месяцев после инцидента он стал участником клинического испытания новой технологии.

Разработка Института медицинских исследований Файнштейна (Feinstein Institutes for Medical Research) — исследовательского отдела медицинской сети Northwell Health — сочетает интерфейс «мозг — компьютер», алгоритмы искусственного интеллекта и электрическую стимуляцию спинного и головного мозга.

Во время 15-часовой операции хирурги имплантировали в мозг Томаса 5 массивов микроэлектродов. Искусственный интеллект анализирует мозговые сигналы, связанные с намерением совершить движение, и передает команды системе стимуляции мышц предплечья, что позволяет человеку двигать своей рукой.

После обучения Томас смог самостоятельно двигать руками: есть, пить из чашки, почесать нос и выполнять другие действия. За 35 недель сила его правой руки увеличилась на 86%, а левой — на 62%. В одном из тестов он смог поднимать пустую яичную скорлупу, не повреждая её, в 87% случаев даже в процессе разговора.

Для восстановления тактильных ощущений команда применила технологию кортикального зеркалирования (cortical mirroring). Датчики в 3D-печатном браслете стимулировали сенсорную область мозга, вызывая ощущение прикосновения. Примерно через 25 недель после начала испытаний Томас вновь почувствовал область запястья, которая оставалась нечувствительной после травмы.

Некоторые результаты сохранялись даже после прекращения стимуляции: более чем через 2 года восстановленные функции всё ещё фиксировались во время последующих обследований. Авторы исследования связывают это с нейропластичностью — способностью нервной системы формировать новые связи.

Команда планирует расширить программу и протестировать систему при других состояниях, включая последствия инсульта.