Экзоскелет, читающий мысли, помог паралитику вновь начать двигаться

Парализованному мужчине-параплегику (у него парализованы руки и ноги) удалось начать двигаться при помощи специально сконструированного экзоскелета, читающего мысли, сообщили французские исследователи.

Герой этой истории 30-летний Тибо сказал, что, когда делал первые шаги в своем экзокостюме, почувствовал себя "первым человеком на Луне".

Его движения, особенно, ходьба, пока далеки от совершенства, экзоскелет пока используется только в помещении лаборатории. Но ученые полагают, что эти технологии смогут однажды улучшить качество жизни пациентов.

Как это работает?

Тибо прошел через хирургическую операцию по установке двух датчиков-имплантатов на поверхность мозга. Имплантаты установлены на участки мозга, контролирующие двигательную активность.

Шестьдесят четыре электрода в каждом из имплантатов считывают команды мозга и передают инструкции компьютеру.

Сложное компьютерное программное обеспечение считывает мозговые волны и превращает их в инструкции по управлению экзоскелетом.

На Тибо должен быть надет специальный экзоскелет.

Когда он думает о том, чтобы сделать шаг, он тем самым приводит в действие всю систему экзоскелета, и тот двигается вместе с ногами Тибо.

Наш герой может контролировать каждую из своих рук, двигая ими в трехмерном пространстве.

Насколько легко было использовать экзоскелет?

Тибо, который не захотел 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, два года Тибо провел в больнице.

Но в 2017 году он принял участие в испытании экзоскелета вместе с биомедицинским исследовательским центром Clinatec и университетом Гренобля.

Сначала он учился использовать мозговые имплантаты для управления виртуальным персонажем в компьютерной игре и только затем перешел к непосредственному испытанию экзоскелета

"Это было как побывать первым на Луне. Я не мог ходить два года. Я забыл, каково это - стоять. Я забыл, что я был выше многих людей в комнате", - говорит Тибо.

Чтобы начать двигать руками, потребовалось больше времени: "Это было очень сложно, потому что это сочетание работы нескольких мышц и нескольких движений. И это самая потрясающая вещь, которую я делаю при помощи экзоскелета".

Насколько хорош экзоскелет?

65-килограммовый экзоскелет не полностью восстанавливает двигательные функции. Тем не менее, его применение - это большой прогресс, он позволяет людям использовать свои конечности при помощи силы мысли.

Тибо необходимо также быть прикрепленным к потолочному ремню, чтобы минимизировать риск падения в экзоскелете. Это означает, что устройство пока не готово к использовании за пределами лаборатории.

"Это далеко не самостоятельная ходьба", - сказал Би-би-си профессор Алим-Луи Бенабид, президент исполнительного совета Clinatec.

"Экзоскелет не обеспечивает быстрых и точных движений, позволяющих не падать", - добавляет он.

Когда Тибо приходилось выполнять задачи по приведению в движение рук и ног и вращению запястьями, он справлялся в 71% случаев.

Профессор Бенабид, разработавший технологию глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона, сказал Би-би-си: "Мы решили проблему и показали, что наш принцип верен. Это доказательство того, что мы можем увеличить двигательную активность пациентов в экзоскелете. Эта работа направлена на улучшение качества их жизни".

Каковы будут следующие шаги?

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

На то, чтобы совершить переход от мозгового импульса к совершению движения, у ученых есть 350 миллисекунд, иначе системой становится сложно управлять.

Это означает, что из 64 электродов каждого имплантата исследователи используют только 32.

Таким образом остается возможность более детального изучения функций мозга с помощью более мощных компьютеров и технологий искусственного интеллекта для интерпретации информации, поступающей из мозга.

Также планируется использовать систему управления пальцами, чтобы Тибо смог поднимать и перемещать предметы.

Он уже использовал имплантаты для управления инвалидной коляской.

Есть ли другие способы применения технологии?

Существуют ученые, исследующие возможности применения экзоскелетов для усиления человеческих возможностей, а не для преодоления паралича. Это направление исследований известно как трансгуманизм.

Экзоскелеты планируют взять на вооружение некоторые военные.

"Мы не намерены идти навстречу реализации этих экстремальных и глупых планов, - констатирует профессор Бенабид. - Мы не планируем улучшать человека. Наша работа заключается в том, чтобы помогать травмированным пациентам, которые утратили свои двигательные функции".

Что говорят эксперты?

Профессор Том Шекспир из лондонской Школы гигиены и тропической медицины говорит, что хотя результаты исследования ценны и долгожданны, надо понимать, что реализация проекта еще очень далека от повсеместного практического применения.

"Ограничение по стоимости означает, что подобные высокотехнологические варианты никогда не будут доступны большинству людей с травмами спинного мозга".

По данным Тома Шекспира, сейчас только у 15% людей с ограниченными возможностями в мире есть инвалидная коляска или другое вспомогательное устройство для передвижения.