Технология имплантатов мозга позволяет пациентам с параличом двигаться, прикоснуться и чувствовать свои мысли
За последние два года нейробиологический стартап Elon Musk Neularink принял неясную концепцию технологии интерфейса Brain-Computer (BCI), основанной на серии широко разрекламированных демонстраций того, как его имплантат чип-микросхем работал в мозгах животных. В этом году компания надеется проверить одно и то же устройство на людях и активно нанимает команду, чтобы убедить Управление по контролю за продуктами и лекарствами, чтобы позволить этому. Используйте смартфон со своим разумом быстрее, чем кто -то, использующий большие пальцы », - сказал Маск в твиттере в прошлом году. Первая компания, которая имплантирует BCI в человеческий мозг в терапевтических целях. Фактически, нейробиологическое сообщество изучает приложения, подобные тому, что Маск описал более десяти лет. Они смотрят на все, от [позволяя людям снова ходить], снова увидеть, снова слышать и даже чувствовать снова. Все, о чем вы можете подумать, они исследуют это »,-сказал Маркус Герхардт, генеральный директор BlackRock Neurotech, медицинской компании из Солт-Лейк-Сити, чья BCI была имплантирована у 31 пациентов в различных клинических исследованиях во всем мире, больше, чем в любой компании в World.
Герхардт, предприниматель и инвестор по обучению, соучредил BlackRock в 2008 году вместе с Флорианом Солцбахером, профессором электрической и компьютерной инженерии в Университете штата Юта, с миссией по ускорению коммерциализации технологий BCI.
В настоящее время на рынке нет одобренного FDA устройства BCI. В апреле регулятор одобрил неинвазивную носительную носительную технологию, поддерживаемую Вашингтонским университетом, первое устройство, разрешенное в рамках категории BCI FDA. Что касается инвазивной стороны, только две компании получили разрешение FDA на тестирование имплантатов BCI на людях: Blackrock и New York RiseСинхронный. Короче говоря, через BCI мысли могут использоваться для управления механизмом. Определение тока FDA BCI ограничивает их восстановлением моторных или сенсорных функций у пациентов с параличом или ампутацией. Это определение быстро расширяется, однако, чтобы включить приложения, направленные на восстановление коммуникативных способностей, такие как разговоры и написание, восстановление потери памяти и даже лечение психических заболеваний.
В интервью в прошлом месяце Герхардт обсуждал больше всего Передовые приложения, над которыми работает сообщество BCI, и то, как их огромный потенциал может принести пользу большой популяции пациентов с неврологическими расстройствами, у которых нет никаких вариантов лекарства. Маркус Герхардт, генеральный директор BlackRock Neurotech BlackRock Neurotech
Восстановление функций конечностей, таких как перемещение инвалидной коляски, контроль курсора мыши или использование протезного устройства, остается основным использованием BCI. Самое раннее исследование человека восходит к 2006 году, когда Мэтт Нэгл, 26-летний пациент из Массачусетса, парализованный из шеи вниз из-за повреждения нанесения ударов, имел 96-электрод область, которая контролировала его доминирующую левую руку и руку. Затем компьютер был обучен распознавать модели мышления Нагла и связывать их с различными движениями, которые он пытался выполнить. Система, разработанная компанией под названием Cyberkinetics, позволила ему управлять курсором компьютера с помощью своего разума, используя ее для щелчка, отправлять электронные письма и даже рисовать простую фигуру на экране.
Cyberkineticsбыл приобретен BlackRock в 2009 году. И имплантат, демонстрированный в Нэгле, позже стал частью платформы BCI компании компании. В ноябре 2021 года MoveAgain получил обозначение прорывного устройства FDA, одобрение его потенциала для лечения пациентов, страдающих расстройствами центральной нервной системы, травм спинного мозга и других тяжелых моторных нарушений. Больше всего приносит пользу пациентам с тетраплегией, тяжелым случаем паралича, который вызывает потерю как ощущения, так и контроля всех четырех конечностей и туловища. Но восстановления физического движения недостаточно. «Если вы спросите пациентов с тетраплегией, многие скажут вам, что восстановление чувства осязания важнее, чем возможность снова двигаться», - сказал Герхардт. Его разум, 28-летний пациент с параличом по имени Натан Коупленд впервые почувствовал прикосновение к своей протезной руке с момента потери всех ощущений в руках и пальцах после автомобильной аварии в 2004 году во время исследования, проведенного исследователями в университете Питтсбург, используя систему BCI BlackRock. Эта двунаправленная система больше похожа на то, как наши конечности естественным образом взаимодействуют с окружающей средой вокруг нас, и позволяет пациентам выполнять больше движений жидкости. Университет Миннесоты для нового имплантата слухового нерва, направленного на то, чтобы служить потенциальному рынку из примерно 30 миллионов, нарушенных слуха американцев, для которых кохлеарные имплантаты не являются вариантом лечения из-за анатомических изменений в своей улитке, спиральной кости во внутреннем ухе, что это играет ключевую роль в смысле слуха.слуховой нерв. «Мало того, что этот процесс потенциально позволяет значительно улучшить слух у совершенно нового набора пациентов, но и улучшить активацию слухового пути в мозг, что, в свою очередь, может помочь людям услышать в шумной среде, как живая музыка». Герхардт сказал. Сан-Франциско тестирует BCI с размышлением, который может декодировать активность нейронов в речевых областях мозга непосредственно в словах, которые затем отправляются и отображаются на компьютере. Университет изучает, могут ли пациенты представить себе вокализующие слова. В этом случае мысли переводятся алгоритмом и отправляются на устройство, которое даст для них голос.
Герхардт сказал Способность общаться, но «до сих пор обладает полноступенственной мощностью головного мозга».
декодирование мыслей человека в сложные команды, такие как написание и разговоры,-это идея, давно рассмотренная сообществом нейробиологии. Прогресс, достигнутый командами в Калифорнийском университете в Сан-Франциско и герцоге, в значительной степени благодаря недавним прорывам в алгоритмах речи к коду.
Алгоритм машинного обучения речи к коду, разработанный в Стэнфордском университете, может похвастаться Максимальная скорость 90 символов в минуту, которая в 10 раз быстрее, чем обычные подходы, такие как устройства, которые отслеживают движения глаз, сказал Герхардт, и точность 94 процента. Он увеличивается до 99 процентов, когда текст автоматическикорректирован компьютером. принять входящий звонок от друга »,Герхардт сказал. «И просто представьте, что когда кто -то обнял, прежде чем покинуть комнату, они на самом деле почувствуют это». Технология не идеальна. Тем не менее, Герхардт не считает, что он должен замедлить усилия по коммерциализации того, что уже построено.
«Может быть способ оказать влияние сегодня », - сказал он. «Почти каждый шесть населения мира страдает от неврологических расстройств. Это стоимость ухода в Хите, которая далеко перевешивает кардио и рак в сочетании. «Это уже происходит для кардиологии. Сорок лет назад, если бы вы спросили кого -то, можно ли положить что -то в ваше сердце, большинство людей сказали бы, что вы не в своем уме. Сегодня кардиостимулятор является протезированным предметом. Я думаю, что мы увидим аналогичное развитие с имплантатами мозга, поскольку они станут более распространенными ».
комментариев