Имплантаты головного мозга позволяют мужчине с параличом нижних конечностей одновременно управлять двумя протезами

Команда, работающая над восстановлением дееспособности людей с травмами позвоночника, выпустила видео, на котором Роберт «Буз» Хмелевски режет кусок торта и кормит его себе. Повседневная деятельность для большинства людей становится прорывом, меняющим мир, если учесть, что Хмелевски почти не контролировал свои конечности в течение 30 лет после несчастного случая, когда он занимался серфингом в подростковом возрасте. Хмелевски сотрудничал с компьютерным интеллектом, чтобы управлять двумя роботизированными руками, необходимыми для достижения цели.

Имплантаты головного мозга позволяют мужчине с параличом нижних конечностей одновременно управлять двумя протезами

На протяжении десятилетий ученые мечтали обойти нервные повреждения и подключить электроды непосредственно к мозгу, а затем передать сигналы, чтобы люди могли управлять своими конечностями или искусственными частями тела. К сожалению, на развитие нашей центральной нервной системы потребовались сотни миллионов лет, и воспроизвести это — непростая задача. Был достигнут прогресс, особенно там, где связи между конечностями и мозгом были разорваны лишь частично, но в основном по одной конечности за раз.

«Этот тип исследования, известный как интерфейс мозг-компьютер [BCI], по большей части сосредоточен только на одной руке, управляемой только с одной стороны мозга», — сказал в своем заявлении профессор Пабло Сельник из Университета Джона Хопкинса. . Это нормально для людей, у которых есть дополнительная рабочая конечность, но так далеко только для людей, которые тоже не могут двигаться и которым необходимо действовать в мире, созданном для двуручных рук. Однако одновременная работа двух рук с использованием имплантатов — гораздо более сложная задача, чем использование обеих рук по очереди.

Чтобы решить эту проблему, Сельник и его коллеги организовали частичное управление протезами рук Хмелевского с помощью искусственного интеллекта, в результате чего Хмелевски должен был выполнять лишь часть работы.

«Это довольно круто», — сказал Хмелевски в своем заявлении. «Я хотел иметь возможность делать больше».

Каким бы впечатляющим это ни было, путь к этому моменту показывает, что мы все еще далеки от того, чтобы широко распространить такие возможности. Электроды, которые Хмелевски использовал для отправки сообщений, были имплантированы почти два года назад в ходе 10-часовой операции. Хотя Хмелевски смог управлять обеими протезами одновременно для простых движений в течение нескольких месяцев, потребовались долгая медленная практика и большая поддержка со стороны инженеров-робототехников, чтобы расширить свои возможности до того уровня, который он сейчас находится.

«Наша конечная цель — упростить выполнение таких действий, как прием пищи, заставить робота выполнять одну часть работы и предоставить пользователю, в данном случае Бузу, ответственность за детали: какую еду съесть, где нарезать, как — сказал доктор Дэвид Хендельман из Джонса Хопкинса, вырезанный кусок должен быть большим. «Комбинируя сигналы интерфейса мозг-компьютер с робототехникой и искусственным интеллектом, мы позволяем человеку сосредоточиться на наиболее важных частях задачи».

В настоящее время Хмелевски должен иметь возможность видеть, что делают руки, чтобы контролировать их, но команда Джона Хопкинса надеется предоставить ему сенсорную обратную связь, которая даст ему информацию о том, где находятся конечности, не глядя.

На видео ниже сравниваются способности Хмелевски после того, как он впервые получил контроль над конечностями с помощью своих недавних движений.