Ученые обнаружили важное сходство в технологиях, которые помогают людям с тяжелыми нарушениями здоровья: оказалось, что нейрокомпьютерные интерфейсы для восстановления зрения и осязания работают на базе практически идентичных принципов — хотя эти направления развивались независимо друг от друга более 50 лет. Это открытие способно заметно ускорить появление решений, которые вернут пациентам утраченные чувства.
Обзор, в котором впервые системно сопоставлены подходы к созданию зрительных и соматосенсорных протезов, опубликован в журнале Nature Reviews Bioengineering. В статье речь идет о том, как с помощью микростимуляции коры головного мозга можно искусственно воссоздавать зрительные и тактильные ощущения, а также о технических и клинических сложностях, с которыми сталкиваются исследователи.
Интерфейсы «мозг‑компьютер» (BCI) позволяют напрямую связывать мозг с внешними устройствами — например, с камерой или бионической рукой. Для этого в мозг имплантируют микроэлектроды: они стимулируют нужные участки и имитируют естественные ощущения, обходя повреждённые зоны тела. Сейчас такие технологии применяют отдельно для разных задач: зрительные кортикальные протезы (VCP) используют для восстановления зрения, а соматосенсорные кортикальные протезы (SCP) — для возвращения осязания.
Эта технология — настоящий прорыв для пациентов с неизлечимыми на сегодняшний день заболеваниями, связанными как с потерей зрения, так и с потерей двигательной функции (например, параличом). Она дает им возможность контролировать движения, общаться или восстанавливать тактильные ощущения или зрение, что раньше было невозможно.
Сходство объясняется тем, что и зрение, и осязание опираются на общие нейронные и вычислительные принципы: в обоих случаях сложная информация из внешнего мира преобразуется в электрические сигналы для мозга. Из‑за этого ученые, работавшие в разных областях, фактически решали похожие задачи, но почти не взаимодействовали — они посещали разные конференции, имели дело с разными пациентами и не рассматривали проблему как общую.
Идея объединить эти направления возникла у Валле во время работы над статьей о сложных тактильных ощущениях: он понял, что в области искусственного зрения стоят аналогичные задачи — например, создать более детализированное и естественное восприятие. Теперь исследователь надеется, что его обзор поможет наладить сотрудничество между специалистами и приблизить появление единой технологии, которая будет полезна сразу нескольким группам пациентов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что графеновый интерфейс для мозга успешно протестировали на людях.
