Эксперименты по вживлению в мозг электронных компонентов, открывающие возможность парализованным людям приготовить себе кофе с помощью роботизированного манипулятора или слепым — вернуть зрение (пусть даже частично), доказали огромный потенциал компьютеров, которые способны взаимодействовать с мозгом.
В следующем месяце ученые проведут испытания на обезъянах нового лишенного указанной выше проблемы имплантата для транслирования данных в мозг. Проект призван создать устройство, которое может вернуть зрение слепым людям в будущем.
Исследователи из Медицинской школы Гарварда хотят использовать новый вид имплантата, который будет вживляться под череп, но при этом будет расположен на поверхности мозга, а не проникать внутрь него. Устройство в виде скопления микроскопических волосоподобных катушек будет генерировать мощные высокорелевантные магнитные поля, чтобы вызвать электрическую активность в конкретных областях мозговой ткани под ним. Имплантат будет испытываться и при помещении внутрь ткани головного мозга.
Работа устройства направлена на стимуляцию зрительной коры обезьян, чтобы попытаться воссоздать процессы, протекающие обычно в мозге, когда в него поступает зрительный сигнал с сетчатки. Глаза обезъяны при этом использоваться не будут. Цель эксперимента состоит в том, чтобы использовать имплантат для преобразования сигналов от видеокамеры в активность мозга. В отличие от обычных электродов эффективность подобных катушек не должны снижаться со временем. Магнитным полям не мешают ткани, образующиеся вокруг имплантата, как они мешают электрическим токам.
Проект, рассчитанный на трехлетний период, поддержан многомиллионным долларовым грантом под эгидой BRAIN, созданной президентом Обамой. «Мы надеемся, что обезьяны будут иметь возможность как минимум перемещаться по лабиринту, просто воспринимая светлые и темные пятна или основные геометрические фигуры,» заявил Бернард Касс, научный сотрудник исследовательского института PARC, принадлежащего компании Xerox, где новый имплантат и был изобретен.
Разработка PARC уже проходит испытания на мышах. В декабре прошлого года были опубликованы результаты, показывающие, что работа крошечных катушек может вызвать движения усов у животных путем стимулирования нейронов внутри их мозга. Университет Флориды также принимает участие в этом проекте и проводит исследование стабильности имплантатов у крыс в долгосрочной перспективе.
Тодд Коулман, доцент Университета Калифорнии, Сан-Диего, говорит, что новый подход является перспективным, хотя потребуется какое-то время, прежде чем станет окончательно ясно, как именно он может быть использован в организме человека. «Если технология окажется полезной, области его применения не должны быть ограничены только мозгом», — сказал он.
«Есть хорошие перспективы использования таких имплантов и в других частях тела,» — говорит Коулман. Он предлагает использовать крошечные катушки для модуляции активности более 100 миллионов нейронов, связанных с пищеварительной системой человека. Это может помочь людям с затрудненной проходимостью кишечника. Кроме того, есть заинтересованность в изучении использования такой технологии на блуждающем нерве грудной клетки для контроля симптомов посттравматического стрессового расстройства.
