Экзоскелет, способный «читать мысли», помог парализованному мужчине двигаться

Герой этой истории, 30-летний Тибо, сказал, что, когда делал первые шаги в екзокостюме, чувствовал себя «первым человеком на Луне».

Его движения, особенно ходьба — далеки от совершенства, экзоскелет пока используется исключительно в помещении лаборатории. Но ученые считают, что эти технологии смогут по-настоящему улучшить качество жизни пациентов.

Тибо прошел через хирургическую операцию, целью которой было установление двух имплантов на поверхность мозга, а точнее — те его участки, которые контролируют двигательную активность.

64 электроды в каждом из имплантов считывают команды мозга и передают инструкции компьютеру. Программное обеспечение считывает мозговые волны и преобразует их в инструкции по управлению экзоскелетом.

На Тибо должен быть специальный экзоскелет. Когда он думает о том, чтобы сделать шаг, он тем самым приводит в действие всю систему экзоскелета, и тот начинает двигаться вместе с ногами Тибо. Пациент может контролировать обе руки, двигая ими в трехмерном пространстве.

Тибо, который пожелал не раскрывать свою фамилию, работал мастером-оптиком. Четыре года назад он упал с 15-метровой высоты в результате инцидента в ночном клубе. Травма спинного мозга привела к параличу, 2 года Тибо находился в больнице. Однако в 2017 году он принял участие в испытании экзоскелета вместе с биомедицинским исследовательским центром Clinatec и университетом Гренобля.

Сначала он учился использовать мозговые импланты для управления виртуальным персонажем в компьютерной игре и только потом перешел к непосредственному испытания экзоскелета. Чтобы начать двигать руками, понадобилось больше времени: «Это было очень непросто, потому что это сочетание работы нескольких мышц и нескольких движений. И это самая невероятная вещь, которую я делал с помощью экзоскелета».

65-килограммовая конструкция не полностью восстанавливает двигательные функции. Несмотря на это, его использование — это большой прогресс, он позволяет людям использовать свои конечности благодаря силе мысли.

Тибо также был закреплен к ремню на потолке — это минимизировало риск падения. Использование такого ремня означает, что устройство еще не готово к использованию за пределами лаборатории.

«Это далеко не самостоятельная ходьба», — сказал профессор Алым-Луи Бенабид, президент исполнительного совета Clinatec. «Экзоскелет не обеспечивает быстрых и точных движений, которые позволяли бы не падать», — добавляет он.

Когда Тибо приходилось выполнять задания с движений руками, ногами и запястьями, он успешно справился с ними на 71% .

Французские ученые утверждают, что им удастся усовершенствовать эту технологию. Сейчас их ограничивает объем информации, который они получают из мозга, отправляют для обработки в компьютер и передают в экзоскелет в режиме реального времени.

На то, чтобы осуществить переход от мозгового импульса к движению уходит 350 миллисекунд. В противном случае системой становится трудно управлять.

Это означает, что из 64 электродов каждого импланта ученые пока используют только 32.

Таким образом остается потенциальная возможность более детального изучения функций мозга с помощью более мощных компьютеров и технологий искусственного интеллекта.

Профессор Том Шекспир из лондонской Школы гигиены и тропической медицины говорит, что, хотя результаты исследования и были долгожданными, стоит понимать, что реализация проекта еще очень далека от практического применения. «Ограничение по стоимости означают, что такого рода высокотехнологичные варианты никогда не будут доступными для большинства людей с травмами спинного мозга», — говорит он.

По словам исследователя, сейчас только 15% людей с особыми потребностями имеют инвалидное кресло или другое вспомогательное средство для передвижения.