Винахідники з австралійської компанії Synchron створили нейрокомп'ютерний інтерфейс, в основі якого імплантат у вигляді стенту. Завдяки цьому відпадає необхідність проведення операцій з відкритою черепною коробкою, натомість електроди вводяться до кори головного мозку через кровоносні судини. Пристрій дав змогу першим учасникам випробування керувати персональним комп'ютером з силою думки в домашніх умовах. Опис винаходу опублікували у журналі Journal of Neurointerventional Surgery.
Що таке нейрокомп'ютерний інтерфейс?
Понад 15 років науковці проводять експерименти з метою забезпечення керування комп'ютером силою думки. Такі системи називають нейрокомп'ютерними інтерфейсами (НКІ). Щоб вони працювали, потрібно вловити мозкову активність та перетворити її на команди, зрозумілі обчислювальній машині. Здебільшого процедура “підключення” вимагає проведення операцій на відкритому мозку, після яких підключені до мозку пристрої залишаються стирчати з голови піддослідних. Така конструкція може використовуватися лише в лабораторних умовах. Натомість група дослідників з австралійської компанії Synchron пропонують менш інвазивну технологію НКІ.
Що пропонують науковці?
Запропонований пристрій для імплантації нагадує стент - циліндричну гнучку конструкцію, яку вводять у порожнини з метою розширити їх. Самі розробники називають свій винахід “стентродом”. Завдяки такій формі електроди можна вводити до мозку через кровоносні судини, уникаючи потреби проведення втручань з відкритою черепною коробкою.
Процедура у такому разі починається з поміщення пристрою до катетера, який вводять у яремну вену на шиї. Звідти він направляється по судинах вверх, поки не досягне рухової кори головного мозку. Там стентрод вивільняється з катетера, а його шістнадцять електродних контактів розпрямляються у трубкоподібний каркас, який прилягає до стінок кровоносної судини мозку. Він з'єднаний із зовнішнім пристроєм, імплантованим в грудну клітку, який за допомогою алгоритмів машинного навчання інтерпретує мозкові сигнали на комп'ютерні команди. Крім того, він забезпечує живлення НКІ.
Наскільки ефективний такий підхід?
Розробники визнають, що якість трохи погіршується, у порівнянні з іншими імплантами, оскільки у цьому разі сигнали вловлюються через кровоносну судину. Однак двоє паралізованих учасників з бічним аміотрофічним склерозом, які випробували систему на собі, задоволені результатом. Пристрій дав їм змогу вводити до 20 символів за хвилину, здійснювати покупки в інтернеті та банківські операції без жодних рухів або голосових команд. Чоловіки керують комп'ютером, думаючи про рухи правої ноги, а окремий трекер рухів очей дає змогу керувати курсором на екрані. Все це вони тепер можуть робити в домашніх умовах, без необхідності перебування в лабораторіях.