Научный прорыв! Ученые вернули способность ходить парализованной макаке (7 фото)
По приблизительным подсчетам, в США проживает до 600 тысяч человек, страдающих параличом нижних конечностей. В России точных подсчетов тоже нет но речь, по-видимому, тоже идет о сотнях тысяч. Эти люди не могут ходить из-за травмы спинного мозга, нарушившей связь между мозгом, отдающим приказы конечностям, и мышцами ног, неспособными двигаться без указаний мозга. При этом сами зоны мозга, ответственные за движение, не травмированы, и ноги также формально способны к ходьбе. Значит, решили ученые, задача заключается в том, чтобы наладить между ними связь в обход травмированного спинного мозга, - и тогда к травмированному вернется способность ходить самостоятельно.
Несколько лет ученые из США, Европы и Китая работали в одном направлении - и, наконец, им улыбнулась удача! Исследователь Томислав Милекович из Швейцарского федерального института технологий в Лозанне, сумел поставить на собственные ноги двух макак-резусов, парализованных после падения с дерева, используя мозговой имплант, при помощи сложных компьютерных технологий восстанавливающий связь между мозгом и конечностями.
"Спинной мозг можно назвать продолжением головного мозга, - говорит Милекович. - По своим каналам передачи он передает информацию от мозга к мускулам и обеспечивает контроль над движениями". При разрыве или серьезном повреждении спинного мозга эти сигналы блокируются. Интерфейс, который создали Милекович и его коллеги, обходит эту блокаду, используя ряд сенсоров. Сам имплант находится в мозге макаки. Он записывает сигналы, которые мозг безуспешно посылает к конечностям. Затем прибор по беспроводной связи посылает эти сигналы компьютеру, который, в свою очередь, отправляет их к датчикам, имплантированным в ту часть позвоночника, которая ответственна за движения соответствующей ноги.
Грегуар Куртин, один из участников исследования,продемонстрировал журналистам новый имплант. Это уже не первый этап работы над преодолением проблемы паралича. Ранее ученые уже делали успешные попытки с помощью вживленных имплантов помогали двигать руками пациентам с параличом верхних конечностей. Но задача помочь пациенту встать на парализованные ноги гораздо сложнее, поскольку при ходьбе задействуется более сложный комплекс мышц. Эксперимент оказался успешным по двум причинам. Первая заключается в том, что на этот раз имплант оказался способен коммуницировать с компьютером дистанционно, а не по проводам, как раньше, а значит, подопытные макаки пользовались свободой движения. Вторая заключается в том, что на этот раз ученые не пытались вживлять датчики непосредственно в спинной мозг - такая операция несет в себе риск дополнительной травмы и очень ограничивает пациента. Они расположили их у поверхности нервной ткани, что, опять-таки, обеспечивает пациенту большую свободу. Исследователи надеются, что их изобретение поможет не только людям с травмами спинного мозга, но и пациентам с болезнью Паркинсона, утерявшим из-за нее способность ходить.
Подопытным макакам потребовалось время, чтобы привыкнуть к изменениям, однако обе, в итоге,блестяще справились с этим.Одной из них потребовалось шесть дней, чтобы самостоятельно встать на лапы, у другой, с более серьезной травмой, на это ушло две недели. Тем не менее, обезьяны уже ходят и отлично себя чувствуют, говорят ученые.
"Сейчас мы используем компьютер лишь для того, чтобы иметь больше свободы действий - изменять алгоритмы, контролировать новые действия подопытных животных и ситуацию в целом", - говорит Милекович. По утверждениям исследователей, система, которая будет сконструирована для людей, будет закрытой, то есть, не будет нуждаться во внешнем компьютере для передачи данных - достаточно будет внутренней коммуникации между имплантом и датчиками.
Подобная система для людей может появиться скорее, чем мы ожидаем. "Не будет чрезмерной смелостью предположить, что мы увидим первые клинические демонстрации интерфейсов, обеспечивающих взаимодействие между спинным и головным мозгом к концу нынешнего десятилетия, - пишет Эндрю Джексон, один из ученых, работающих в аналогичном направлении. Джексон занимается исследованиями в Институте неврологии университета Ньюкасла и недавно опубликовал статью на эту тему в авторитетном журнале "Nature". "Результаты исследования очень многообещающи, - соглашается Милекович. - Надеюсь, теперь мы будем двигаться еще быстрее - хотя, несомненно, людям, страдающим параличом, и это покажется недостаточно быстрым". Ученые всего мира приветствуют впечатляющий результат эксперимента своих швейцарских коллег,радуясь, что в конце туннеля для людей с параличом конечностей наконец-то забрезжил свет".