Существующие нейроинтерфейсы, вроде Neuralink Илона Маска, позволяют парализованным пациентам открывать программы на экране, общаться в соцсетях и даже играть в компьютерные игры. Однако все это — движения в плоскости: по сути пациент силой мысли двигает курсор по экрану.
Движение в реальном мире ограничено экспериментальными образцами протезов, которые после месяцев обучения можно заставить выполнять отдельные команды: поднять руку, сжать кулак или шагнуть вперед.
Бельгийские ученые пошли дальше и создали нейрочип для управления полноценным виртуальным телом. Обычно нейроинтерфейсы подключают только к моторной коре, которая отвечает за движения. Исследователи установили дополнительные импланты еще и в премоторных областях мозга, которые планируют движения.
Систему протестировали на трех макаках. Животных в 3D-очках посадили перед телевизором, на который выводили образы виртуального мира. Для обучения обезьяны наблюдали, как шарик катится к цели по плоскости.
Как это работает?
Работе управляющей программы помогает нейропластичность мозга: софт постоянно калибруется, подстраивается под работу нейронов в реальном времени.
Так, всего за семь минут система начала понимать «мысли» макак, и животные сами начали перемещать виртуальный шарик, направляя его к цели, и даже управляли аватаром, который пробирался сквозь лес, за секунды корректируя маршрут, чтобы избежать препятствий.
«Мозг адаптируется к системе на удивление быстро. Это делает технологию гораздо более перспективной для применения у пациентов», — говорит руководитель исследования Питер Янссен.
Испытания на людях
Ученые планируют в течение двух лет начать испытания на людях. Такие импланты могут помочь в управлении в сложными механическими экзоскелетами или инвалидными креслами в условиях непредсказуемой городской среды, где критически важна скорость реакции на препятствия.
«Мы становимся все ближе к использованию нейроинтерфейсов за пределами лабораторных условий, что является многообещающим событием для пациентов с неврологическими заболеваниями», — добавляет Янссен.