Группа исследователей под руководством нейробиолога Lee Miller из Медицинской школы Feinberg при Северо-Западном Университете Чикаго, штат Иллинойс, на обезьянах продемонстрировала способ восстановления нарушенных нервных связей между мозгом и конечностями. Внедряя животным электродные сетки в двигательную область коры головного мозга, ответственную за управление движениями руки и передавая посредством радиоволн данные от этих электродов к электродам, внедрённым в мышцы конечности, учёным удалось восстановить подвижность парализованной руки.
В последние годы в этой сфере развивались методы расшифровки сигналов электроактивности мозга, что позволило, к примеру, с помощью мыслей управлять курсором на мониторе или роботизированной рукой. Другое направление – разработка нейральных протезов, которые используют остаточное движение конечности или активность нерва, чтобы стимулировать мышцы и совершать движения.
Таким образом, описываемое исследование объединило оба подхода. Учёные сделали запись электрической активности приблизительно 100 нейронов головного мозга, ответственных за движение руки. Параллельно пять электродов было внедрено в три мышцы руки обезьяны. С помощью этих электродов записывались сигналы, когда животное совершало хватательные движения. Сопоставляя записи от электродов мозга и мышц, Miller и коллеги создали компьютеризированные алгоритмы, которые предсказывали, как сигналы мозга влияют на электрическую активность в каждой из трех мышц. Затем учёные попытались продемонстрировать способность алгоритмов интерпретировать команды мозга у парализованной обезьяны и обеспечивать правильную стимуляцию мышц для совершения целевого движения. В эксперименте из-за вызванного паралича конечности (временный паралич руки и предплечья вызывали введением соответствующего препарата в нерв) животное плохо выполняло простую задачу, выученную ранее: требовалось поднять резиновый шар и бросить его в трубу, чтобы в награду получить сок. Но с включенным нейропротезом обезьяны добивались успеха приблизительно в 80% случаев.
«Данная работа - первый шаг к объединению расшифровки мозговых импульсов и стимуляции мышц, - заявляет независимый эксперт Andrew Schwartz, нейробиолог из Питсбургского Университета в Пенсильвании. - При реальном параличе руки для достижения более естественных движений, должны были бы быть активированы более разнообразные комбинации мышц, и этот вид контроля намного сложнее, чем показано в данной демонстрации". Miller согласен с мнением эксперта, однако заявляет, что, если им удастся разобраться с некоторыми деталями, они смогут задействовать все мышцы, иннервируемые нервной системой.
Источник: MOLBIOL.RU
