Агентство Синьхуа сообщает об одном из наиболее показательных результатов в области нейротехнологий за последние годы. Житель Китая пять лет провел с параличом нижней части тела после аварии. Два с половиной года традиционного лечения не дали результата. Сейчас он ходит — и для этого ему достаточно мысленно представить движение ногами.
© Телеканал «Наука»
Чип внутри головы, электроды снаружи мозга
В мае прошлого года Чжипину провели операцию в пекинской больнице Сюаньу. Ему имплантировали систему Beinao-1 — разработку Китайского института исследований мозга и компании NeuCyber NeuroTech.
Устройство относится к классу полуинвазивных нейроинтерфейсов. Это означает, что блок с электродами хирургически помещается внутрь черепа, но сами электроды располагаются на внешней стороне твердой мозговой оболочки — защитной оболочки мозга — не затрагивая ткань мозга напрямую. Грубо говоря, чип слушает мозг через стенку, не входя внутрь.
«Не стоит обманываться его невероятно тонкой и мягкой конструкцией — этот массив электродов способен создать коммуникационный мост между мозгом и внешним миром», — говорит Чжан Лэй, директор Центра приборостроения CIBR и генеральный директор NeuCyber NeuroTech.
Систему соединили с устройством стимуляции спинного мозга и экзоскелетом для ног. Пациент учился управлять этим комплексом через двигательную визуализацию — мысленное представление движений: когда человек воображает, что поднимает ногу, мозг генерирует реальные нервные сигналы, которые система считывает и передает мышцам в обход поврежденного участка спинного мозга. Через пять месяцев тренировок мышцы окрепли настолько, что он начал самостоятельно контролировать бедра и голени. Сейчас пациент ходит с ортезами и костылями, а степень повреждения спинного мозга по медицинской классификации изменилась с полной на неполную — это означает, что часть нервных путей восстановила проводимость.
«Случай Чжипина поставил под сомнение давно устоявшееся убеждение о том, что функциональные нарушения при хронических травмах спинного мозга необратимы», — добавляет Чжан.
Всего система Beinao-1 имплантирована примерно 30 пациентам. Суммарное время безопасной работы превысило 65 000 часов. Среди результатов — не только восстановление движений, но и возможность для пациентов с афазией, то есть потерей речи, произносить около 100 часто используемых китайских слов.
Генная терапия против эпилепсии и слепоты
Параллельно та же команда CIBR работает над препаратами, которые воздействуют на мозг иначе — через изменение работы отдельных нейронов.
Препарат GA002 в конце мая получил разрешение на клинические испытания. Он предназначен для пациентов с эпилепсией, которая не поддается лекарственному лечению. Принцип действия основан на хемогенетике — технологии, при которой в конкретные нейроны доставляется искусственный рецептор, реагирующий только на определенное вещество. Это позволяет точечно гасить активность в очаге эпилептических приступов, не затрагивая остальной мозг. Первая в мире разработка такого типа для данного заболевания.
Другой препарат, GA001, использует оптогенетику — метод, при котором нейроны становятся чувствительными к свету. Он помогает пациентам с пигментным ретинитом — наследственной болезнью, постепенно разрушающей сетчатку. Более десяти пациентов уже прошли лечение, у всех зафиксировано частичное восстановление зрения.
Электроды по мотивам бумажного искусства
Пекинская компания BCIFlex в марте представила инвазивную систему с тысячей каналов — то есть тысячью точек считывания сигналов мозга одновременно. Ключевое техническое решение — растяжимые гибкие электроды, вдохновленные традиционным китайским вырезанием из бумаги.
Проблема обычных жестких электродов в том, что мозг и череп двигаются относительно друг друга — и нити постепенно вырываются. Гибкая конструкция BCIFlex преобразует растягивающую нагрузку в изгиб, снижая повреждения и обеспечивая стабильный долгосрочный сигнал на уровне отдельных клеток. Компания планирует применять устройство в том числе для пациентов с БАС — боковым амиотрофическим склерозом, при котором постепенно отказывают все мышцы тела.
Beinao-1 в этом году должна завершить набор участников для регистрационных испытаний, а следующая версия — Beinao-2, с более глубоким проникновением электродов — уже тестируется на крупных животных и может выйти на клинические испытания до конца года.
