Новости

Инновационная технология изменяет традиционные представления об анатомии и физиологии нервной системы. С помощью технологии, созданной нейрофизиологами Северо-Западного университета, появляется возможность произвольного движения в мышцах конечностей напрямую из отделов головного мозга. Таким образом, исключается самый древний отдел нервной системы – спинной мозг.

Данная разработка предназначена для восстановления произвольных движения у обездвиженных пациентов (больных со стойкими параличами).

Технология прошла экспериментальные испытания на животных. Созданная система позволяет обезьянам осуществлять точные движения в парализованной конечности. Для проведения исследования нейрофизиологи осуществляли обратимый паралич путем инъекции местных анестетиков, блокирующих проводимость электронных импульсов по нервам.

Исследователи устанавливали в головном мозге обезьян миниатюрные мультиэлектродные имплантаты, регулирующие деятельность ста нейронов. Перед обезьянами была поставлена цель – подбирать мяч на конце изогнутой трубки и затем осуществлять точный бросок в отверстие. Компьютер регистрировал электроимпульсы, поступающие от мозга к мышцам верхних конечностей.

На следующем этапе ученые создали специальный алгоритм дешифрования, с помощью которого по активности всех ста исследуемых нейронов восстанавливали сигналы-«команды», поступающие к мускулатуре конечностей.

На следующем этапе исследования, используя препараты местных анестетиков, исследователи прерывали функциональную связь между конечностями и корой головного мозга. Специальный нейропротез, установленный на конечностях, направлял малоинтенсивные импульсы непосредственно к мышцам конечности на основе команд программируемых компьютером. Компьютер оперативно проводил анализ двигательныъ сигналов из головного мозга и на их основе создавал точные команды. Данный процесс создания алгоритма движения требует 40 миллисекунд.   .

К сожалению, точность движений в мышцах конечности была снижена в соответствии с аналогичными показателями у здоровых обезьян из контрольной группы. Тем не менее, обезьяны очень быстро адаптировались к требованиям ученых и проводимым тестам.

Нейрофизиологи сравнивают тестирование обезьян с бытовой ситуацией, например, первым опытом игры в тенис новой тенисной ракеткой или работа с непривычной компьютерной мышью. Осуществляемые движения в первые минуты непривычны для человека, однако вскоре головной мозг учит мышцы правильным действиям и движениям с используемым предметом.