Люди позволили стартапу вставить себе в череп мозговой имплантат — на 15 минут

Jul 12, 2023

Эмили Маллин

Neuralink Илона Маска — не единственная компания, добивающаяся прогресса в подключении мозга людей к компьютерам. В апреле и мае хирурги Университета Западной Вирджинии поместили тонкие полоски похожего на целлофан материала на мозг трех пациентов. Полоски размером с ноготь, созданные нью-йоркским стартапом Precision Neuroscience, разработаны таким образом, чтобы прилегать к поверхности мозга, не повреждая его нежную ткань.

В течение 15 минут, когда устройства находились на месте, имплантаты смогли считывать, записывать и отображать электрическую активность в части височных долей пациентов, что помогает обрабатывать сенсорную информацию. Пациенты уже находились в больнице для удаления опухолей головного мозга, и врачи использовали устройства Precision наряду со стандартными электродами. Хотя это всего лишь небольшое пилотное исследование, оно делает Precision на шаг ближе к созданию интерфейса «мозг-компьютер», или BCI — системы, обеспечивающей прямую связь между мозгом и внешним устройством.

«Это первый раз, когда наша технология достигла пациентов-людей», — говорит Бенджамин Рапопорт, главный научный сотрудник и соучредитель Precision. Поскольку исследование представляло низкий риск для пациентов, компании не требовалось разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами для его проведения. Но для тестирования его в рамках BCI потребуется зеленый свет от агентства. (Недавно Neuralink объявила, что получила одобрение FDA на тестирование своего BCI на людях, но не раскрыла никаких подробностей.)

Рапопорт говорит, что в ближайшем будущем Precision планирует получить разрешение FDA на свое устройство для картирования мозга и диагностических целей в качестве альтернативы электродам, которые в настоящее время используются для обнаружения опухолей и эпилептических припадков. Но долгосрочная цель компании — помочь парализованным людям общаться и двигаться. Рапопорт сообщает, что компания ведет переговоры с FDA, но не сообщил, когда начнется испытание BCI.

«Мы находимся на пороге нового поколения более значимых интерфейсов, которые позволят нам восстанавливать функции или подвижность пациентов с ограниченными возможностями», — говорит Питер Конрад, заведующий кафедрой нейрохирургии Рокфеллеровского института нейрохирургии Университета Западной Вирджинии, принимавший участие в пилотном проекте. изучать.

Precision входит в число претендентов, включая Neuralink и Synchron, которые стремятся коммерциализировать устройства, которые позволят людям управлять компьютерами и протезами конечностей, используя только свой разум. Академические исследователи работали над этими системами на протяжении десятилетий, и несколько десятков человек по всему миру были оснащены ими в рамках исследований. Но теперь такие стартапы, как Precision, хотят вывести BCI из исследовательских лабораторий в повседневную жизнь людей.

BCI улавливают и декодируют сигналы мозга, которые преобразуются в команды и передаются электронике, которая выполняет определенные действия, такие как ввод текста на экране, управление компьютерным курсором или перемещение роботизированной руки. Поскольку нейроны генерируют электрические сигналы, ученые могут использовать проводящие металлические электроды для регистрации их активности. Устройство, известное как массив Юты, в настоящее время является основой исследований BCI. Массив сделан из твердого кремния и представляет собой сетку размером с лицо Авраама Линкольна на монете США. У него есть 100 крошечных выступающих игл, покрытых проводящим металлом, которые впиваются в ткань мозга и записывают болтовню близлежащих нейронов.

Лорен Гуд

Лорен Гуд

Джулиан Чоккатту

Уилл Найт

Поскольку массив Юты проникает в ткани, он может вызвать воспаление и рубцевание вокруг места имплантации, что со временем приводит к ухудшению качества сигнала. Качество сигнала важно, поскольку оно влияет на качество работы BCI. На самом деле никто не знает, как долго массивы Юты могут сохраняться в мозгу; Пока что рекорд принадлежит Натану Коупленду, чье устройство работает уже восьмой год.

Установка массива Юты также требует от хирургов выполнения краниотомии, проделывания небольшого отверстия в черепе. Это серьезная процедура, которая может вызвать инфекцию и кровотечение, а восстановление после нее занимает месяц или больше. Понятно, что многие пациенты могут колебаться перед его проведением, даже если это означает восстановление определенной степени общения или мобильности.