Найти в Дзене

ELVIS: нейротехнологии для управления органами чувств

Оглавление

Лаборатория «Сенсор-Тех» разрабатывает технологии будущего, благодаря которым слепые смогут снова видеть, глухие слышать, а люди с неврологическими нарушениями жить полной жизнью.

Наше решение - нейроимпланты линейки ELVIS - воздействуют на разные зоны головного мозга. В зависимости от того, какая область затронута, человек получает различные сенсорные стимулы, например, зрительные или слуховые ощущения.

Команда Лаборатории совместно с Фондом «Со-единение» - первая и единственная, кто занимается подобными технологиями в России.

Итак, всего мы разрабатываем 3 нейроимпланта:

  • ELVIS V для восстановления зрения;
  • ELVIS C для восстановления слуха;
  • ELVIS DBS для коррекции неврологических заболеваний.
Линейка ELVIS - первые в России нейроимпланты
Линейка ELVIS - первые в России нейроимпланты

Нейроимплант для восстановления зрения ELVIS V

ELVIS V для восстановления зрения
ELVIS V для восстановления зрения

Основной принцип, лежащий в основе нейроимпланта ELVIS V, был открыт учеными еще в 20 веке. В 1968 году исследователи университета Кембриджа установили несколько электродов в правое полушарие головного мозга ослепшего пациента. И тогда заметили интересное явление. При воздействии тока на мозговые центры человек испытывал особые зрительные ощущения, видел белые точки - фосфены. Этот эксперимент дал сильнейший толчок для инноваторов уже 21 века и сейчас используется в разработке нашего нейроимпланта.

А работает это так: ELVIS V передает изображение в мозг напрямую, без помощи глаз. Человек видит не глазами, а мозгом, поэтому сетчатку и зрительный нерв можно заменить видеокамерой. Чип с электродами помещается в кору головного мозга, и на него посылается сигнал - изображение, которое регистрирует камера и обрабатывает искусственный интеллект. Матрица электродов принимает зашифрованное изображение и стимулирует зрительный отдел мозга. Человек снова может видеть!

Такое зрение будет отличаться от обычного - оно будет электронным, другими словами, контурным. Стимуляция током вызывает у человека фосфены, белые точки, и при правильном порядке стимуляции с помощью этих белых точек можно выстраивать различные образы: контуры людей, предметов, дверей и лестниц и тп.

Итого, ELVIS V состоит из 3 основных частей:

  • Имплант с матрицей электродов, который устанавливается в зрительную кору и стимулирует его малыми токами;
  • Обруч с двумя камерами. Пользователь носит его на голове, и камеры считывают изображение в реальном времени, выполняя «функцию глаз»;
  • Микрокомпьютер, который анализирует изображение с камер, выделяет контуры важных объектов и передает обработанные кадры прямо на имплант в мозг.

Совсем недавно мы провели первую установку нейроимпланта обезьяне. Доклинические испытания на животных займут еще 2 года, а после мы установим систему первым незрячим добровольцам. Записаться в добровольцы можно - анкета для записи на нашем сайте. Главные критерии для участия: полная потеря зрения, возраст от 25 до 60 лет и здоровый мозг.

Первопроходцем стал шестилетний самец павиана
Первопроходцем стал шестилетний самец павиана

Нейроимплант для восстановления слуха ELVIS C

Наша другая разработка, первый в России кохлеарный имплант ELVIS C, подарит слух глухим.

ELVIS C
ELVIS C

Работает по принципу, схожему с действием нейроимпланта для восстановления зрения - стимулируя мозг малыми токами. ELVIS C записывает окружающие звуки с микрофона, преобразует их в цифровой код и посылает напрямую в улитку внутреннего уха, где находятся нервные окончания. В результате пациент получает электронный слух.

Система состоит из 4 основных частей:

  1. Речевой процессор, в котором есть микрофон и блок питания. Пациент носит процессор на ухе, а тот в свою очередь воспринимает окружающие звуки и преобразует их его в цифровой код с помощью специального алгоритма. Этот цифровой код будет дальше использован при стимуляции нервного окончания.
  2. Катушка также носится на внешней стороне головы и соединяется проводом с процессором. Она передает электрический заряд с речевого процессора на стимулятор.
  3. Стимулятор располагается под кожей. Он преобразует звук, который поступил туда в цифровой форме, в электрические импульсы и посылает их в определенном порядке на электроды.
  4. Электроды стимулируют слуховой нерв, который направляет сигнал в мозг, где они уже интерпретируются как звуки. Человек получает электронных слух.

До появления ELVIS C всем неслышащим пациентам устанавливали только зарубежные кохлеарные импланты. Из-за антироссийских санкций сейчас иностранные производители отказываются от их обслуживания. Поэтому мы активно занимаемся разработкой этой собственной технологии. Первые добровольцы получат ее в 2025 году.

Нейроимплант для коррекции неврологических заболеваний ELVIS DBS

ELVIS DBS
ELVIS DBS

Эта технология поможет людям, страдающим от болезни Паркинсона, хронических болевых синдромов, тремора, синдрома Туретта и других неврологических расстройств.

Система ELVIS DBS представляет из себя нейростимулятор в груди пациента и электроды, которые помещаются в мозг. Нейростимулятор программируется под каждого пациента врачом и позволяет задавать параметры стимуляции мозга в зависимости от заболевания. 13 электродов, воздействующие на мозг в режиме 360, помогут нейрохирургу подобрать оптимальную стратегию лечения для каждого пациента.

Как и в случае с кохлеарными имплантами, ELVIS DBS - первый разрабатываемый в России нейроимплант для глубокой стимуляции мозга. Сейчас наша команда находится на этапе разработки прототипа, а уже в скором будущем технология Лаборатории сможет заместить зарубежные системы.