464

Мозговой имплант вернул подвижность парализованным обезьянам

Ученые научились стимулировать поврежденный спинной мозг, считывая команды головного. Это позволило быстро вернуть способность ходить парализованным подопытным животным.

Некоторые двигательные рефлексы реализуются спинным мозгом практически без участия головного. Именно их использует новое устройство, разработанное группой Грегуара Куртина (Grégoire Courtine) из Швейцарского федерального технологического института. В статье, опубликованной журналом Nature, ученые сообщают, что имплант позволил парализованным обезьянам с повреждением спинного мозга уже через пару недель вернуть подвижность нижних конечностей.

 

Для людей такие повреждения с разрывами связей между нейронами спинного мозга – практически приговор. Они заканчиваются если не гибелью, то полным или частичным параличом. До сих пор не существует терапии, которая позволила бы нервным клеткам восстановить связи и «зарастить» повреждение. Поэтому медики обращаются к другим способам – например, пытаются снять и интерпретировать сигналы, связанные с желанием пошевелить конечностью, а затем приложить их к электродам, которые напрямую стимулируют соответствующие мышцы.

 

В 2015 году такой подход позволил тяжелому пациенту – неуверенно и с опорой, – но все-таки двигаться: сигналы моторной коры мозга снимали электроэнцефалографом. Впрочем, настоящую свободу эти неловкие движения дать неспособны. Электростимуляция мускулов не позволяет добиться нужной координации их сокращений и расслаблений.

 

Естественная ходьба вовлекает большое число мышц, необходимых для передвижения и сохранения баланса; стимулировать их все значило бы почти полностью облепить человека электродами. Такую координацию у здоровых людей осуществляют нейронные сети спинного мозга, получая команду из головного. Этот механизм и используют импланты, разработанные Грегуаром Куртином и его соавторами.

 

©Capogrosso et al., 2016

 

Ученые экспериментировали с двумя лабораторными обезьянами, в моторную кору головного мозга которых поместили имплант для считывания сигнала. Второе устройство имплантировали в разрыв спинного мозга, по команде первого оно запускало в работу нейроны, координирующие работу мускулов при ходьбе. По словам авторов, одна обезьяна смогла ходить уже через шесть дней, вторая – через две недели. Ученые продолжают работу по усовершенствованию метода для использования его для реальных пациентов-людей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Это очень-очень круто! Надеюсь выйдет и на людях