Брэндон Паттерсон, 41-летний американец, уже девять лет не может пошевелить пальцами после тяжёлой автомобильной аварии. Но недавно он снова ощутил, как они двигаются. Это не чудо и не иллюзия — это результат революционной операции по вживлению интерфейса мозг-компьютер (BCI), проведённой в медицинском центре UCHealth и Университете Колорадо Аншутц.
В отличие от обычных BCI, которые стимулируют только первичную моторную кору и заставляют мышцы сокращаться, новый имплант расположен в высших отделах коры головного мозга — тех самых зонах, которые отвечают за намерение, планирование и принятие решений. Это первый в мире подобный имплант у парализованного пациента. Устройство не просто считывает сигналы «двигай рукой», а понимает, чего человек хочет сделать, и переводит это желание в точные команды для внешних устройств.
Как работает «мыслительный» имплант
Во время операции в мозг Паттерсона вживили специальный нейроинтерфейс, который записывает электрическую активность высших корковых зон. Система выступает в роли нейронного переводчика: она улавливает намерения человека и управляет компьютером, курсором или роботизированными протезами. Более того, имплант способен отправлять обратно сенсорные сигналы, восстанавливая ощущение прикосновения. Уже через несколько дней после операции Брэндон начал чувствовать «призрачные» движения пальцев — впервые за десять лет.
Сейчас пациент проходит интенсивную тренировку: мысленно управляет курсором, выполняет сложные задачи и одновременно «учит» свой мозг генерировать нужные сигналы. Это двусторонний процесс: компьютер учится понимать мозг, а мозг — говорить на языке машины.
«Эта операция — важный шаг не только для конкретного пациента, но и для всей нейронауки, — отметил нейрохирург Дэниел Крамер (Daniel Kramer), доцент Университета Колорадо Аншутц. — Большинство BCI работают только с моторными зонами. Мы же впервые посмотрели глубже — в области, отвечающие за мышление и планирование. Это открывает совершенно новое понимание того, как мозг превращает мысль в действие».
Имплант останется в мозге пациента на годы, что позволит учёным наблюдать за работой высших отделов коры в реальном времени: как мозг принимает решения, учится и реагирует на стимуляцию. Исследование проводится в сотрудничестве с Калифорнийским технологическим институтом (Caltech) и Университетом Южной Калифорнии (USC) и направлено не только на восстановление движения при травмах спинного мозга и боковом амиотрофическом склерозе, но и на лечение когнитивных и эмоциональных расстройств — от деменции до нарушений контроля эмоций.
