Как уникальная технология помогает людям после инсульта и с ДЦП двигать руками

ТехИнсайдерHi-Tech

Мозг на ручном управлении: как российские ученые придумали экзокисть, которой можно управлять силой мысли

Кира Стерлин

31e3a8e79502fc2cdf22f15034d9e457_ce_800x532x0x358.jpg

Клетки человеческого мозга восстанавливаются, искусственный интеллект через ЭЭГ может прочитать наши мысли, а интерфейс мозг-компьютер позволяет преобразовать мысли в действия. Сложив все эти факты, ученые из университета Пирогова, создали уникальную технологию, которая помогает больным после инсульта и детям с ДЦП восстановить двигательные функции кистей рук.

Надо просто захотеть 

Принцип работы экзокисти прост: пациент садится напротив монитора, надевает экзокисть (перчатку с датчиками) на поврежденную руку, а на голову – шапочку, которая считывает энцефалограмму.  Все, что ему нужно сделать – захотеть подвигать рукой. Захотеть – то есть представить образ, который ИИ считает как желание согнуть и разогнуть кисть. Самый популярный образ – кружка с чаем, которую нужно взять в руку. 

Когда человек представляет, будто пытается взять кружку, – экзокисть сжимается вместе с рукой, давая понять мозгу, что теперь сигналом к движению руки будет этот образ. Так мозг привыкает к сигналу, и через несколько занятий пациент уже может сжимать и разжимать кисть без помощи робота. 

«Изначально технология задумывалась, как разработка для реабилитации пациентов после инсульта или опухолей мозга, — рассказывает Денис Ребриков, проректор по научной работе РНИМУ им. Пирогова, доктор биологический наук. — То есть, когда у человека сохранная конечность (кисть), но потеряно управление ею. Чаще всего мы видим подобную проблему после инсульта, когда в результате поражения участка коры головного мозга человек теряет навыки, полученные в ходе детского развития». 

Человеческий мозг очень четко сегментирован: в одной части лежит память, в другой – зрение, в третьей – речь, в четвертой – механизм управления кистями и стопами. Если какая-то часть повреждена, и информация оттуда пропала, то и навык пропал вместе с ней. Благодаря экзокисти есть шанс вернуть управление конечностями. 

По сути, ученые записывают в мозг новую информацию: она помогает взрослому человеку восстановить механизм, которым он овладел еще в младенчестве. 

1ff31bf84eb49dd5ba3f70723910649e.jpg

«Мы уже точно знаем, что пластичность человеческого мозга очень высока даже во взрослом возрасте. Миф о том, что нервные клетки не восстанавливаются давно развеян.  Но речь даже не про их восстановление, а про то, что клеток у нас очень много, природа выдала их нам с огромным запасом, – говорит Денис Ребриков. – Если вернуться к компьютерной аналогии, то у нас в голове диск на 100 терабайт, а информации туда надо записать всего на 1 терабайт. Вопрос только в том, где взять эту информацию. Ведь она же была изначально сгенерирована самим человеком, когда он был ребенком. Основная проблема в том, что взрослый человек теряет навык такого программирования. Оказалось, технологии на основе биологической обратной связи существенно ускоряют процесс создания в мозгу нейросетей, позволяющих заново научиться двигать рукой за счёт функционирования сохранной части мозга. Нам нужно было лишь подключить механизм, связывающий нейроны с движением конечностей. Так и была придумана экзокисть». 

С интерфейсом в голове 

В основе разработки лежит технология — интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК). Известно, что клетки нашего мозга общаются между собой посредством электрических импульсов. Благодаря этому мы можем, приложив к поверхности кожи на голове человека любой металлический проводник, зарегистрировать слабые колебания электромагнитного поля — то, что стало называться электроэнцефалограммой, или ЭЭГ. Электроэнцефалография — очень удобный метод исследований, своего рода «окошко», через которое мы можем заглянуть внутрь мозга. ЭЭГ используется в медицине в качестве одного из инструментов диагностики болезней. 

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Главные гангстеры Екатеринбурга: история группировки «Уралмаш» Главные гангстеры Екатеринбурга: история группировки «Уралмаш»

«Уралмаш» — самая мощная банда, орудовавшая в столице Урала, Екатеринбурге

ТехИнсайдер
Улучшаем аппетит баррамунди Улучшаем аппетит баррамунди

Баррамунди — одна из наиболее ценных рыб, культивируемых в Юго-Восточной Азии

Наука и жизнь
Как убедиться, что фотографии действительно удалены с телефона Как убедиться, что фотографии действительно удалены с телефона

Как сделать так, чтобы личные фотографии не вернулись из цифровой могилы

ТехИнсайдер
«Серовин» и «Коров»: как дружили художники Валентин Серов и Константин Коровин «Серовин» и «Коров»: как дружили художники Валентин Серов и Константин Коровин

Вспоминаем неразлучных друзей Валентина Серова и Константина Коровина

Правила жизни
Лисички: почему самый хитрый гриб никогда не бывает червивым Лисички: почему самый хитрый гриб никогда не бывает червивым

Что такого опасного содержится в лисичках, что червяки отказываются их есть?

ТехИнсайдер
Не вчера родился: что такое промывание мозгов и скрытое предубеждение Не вчера родился: что такое промывание мозгов и скрытое предубеждение

Глава из книги «Не вчера родился: наука о том, кому мы доверяем и во что верим»

Forbes
«Никто не думал, что продажа билетов — бизнес, а я это знал»: как устроена экономика билетного оператора Ticketmaster «Никто не думал, что продажа билетов — бизнес, а я это знал»: как устроена экономика билетного оператора Ticketmaster

Как комиссии в 40% от стоимости билета стали частью бизнес-модели Ticketmaster

VC.RU
Любовь, преступления и дела семейные: новые турецкие сериалы, от которых невозможно оторваться Любовь, преступления и дела семейные: новые турецкие сериалы, от которых невозможно оторваться

Турецкие сериалы, которые успели занять места в сердцах зрителей

VOICE
«Озорные частушки» Родиона Щедрина как эталонный комический балет «Озорные частушки» Родиона Щедрина как эталонный комический балет

Как появились комические балеты, чем они прославились

Forbes
ИИ лучше человека предсказывает распространение метастазов. Лечение изменится? ИИ лучше человека предсказывает распространение метастазов. Лечение изменится?

Могут ли ИИ прогнозировать результаты лечения?

ТехИнсайдер
Что протекло в «Циолковском» Что протекло в «Циолковском»

Разбираемся в поломке российского корабля, пристыкованного к МКС

N+1
«Письмо молодому мне»: трогательное послание футболиста Пеле «Письмо молодому мне»: трогательное послание футболиста Пеле

В 2016 году Пеле написал откровенное послание — самому себе в юности

Psychologies
В этих странах запрещено отмечать Новый год — и вот, почему В этих странах запрещено отмечать Новый год — и вот, почему

В некоторых странах Нового года и вовсе не существует!

VOICE
Как восстановить внутреннее равновесие: 5 быстрых техник — оцените мгновенный результат Как восстановить внутреннее равновесие: 5 быстрых техник — оцените мгновенный результат

Пошаговая инструкция пригодится в те дни, когда все валится из рук

Psychologies
Валерий Фокин: Валерий Фокин:

Валерий Фокин делится воспоминаниями о начале своей карьеры

Караван историй
Смартфоны со съемными аккумуляторами: почему они пропали? Смартфоны со съемными аккумуляторами: почему они пропали?

В чем недостатки гаджетов со съемными аккумуляторами

CHIP
Эти продукты остановят выпадение волос! Включите их в свой рацион прямо сейчас Эти продукты остановят выпадение волос! Включите их в свой рацион прямо сейчас

Что такое биотин и как он влияет на состояние наших волос?

ТехИнсайдер
«Социум — третий родитель»: как общество наносит ребенку психологические травмы «Социум — третий родитель»: как общество наносит ребенку психологические травмы

Как и почему общество травмирует ребенка?

Psychologies
Ни в какие ворота: самые грубые и неприятные вещи, которые можно сделать в чужом доме (и даже не заметить!) Ни в какие ворота: самые грубые и неприятные вещи, которые можно сделать в чужом доме (и даже не заметить!)

Некоторые правила этикета неочевидны, но все же стоит их усвоить

VOICE
Путеводитель по мифам: подборка научно-популярных книг о мифологии Путеводитель по мифам: подборка научно-популярных книг о мифологии

Как Библия повторяет за шумерами и что имели в виду древние египтяне?

ТехИнсайдер
Мастера самообмана: как чрезмерная самоуверенность влияет на наши решения Мастера самообмана: как чрезмерная самоуверенность влияет на наши решения

Как неадекватную самоуверенность объясняют психологи и экономисты

Forbes
Самые плохие года в истории человечества Самые плохие года в истории человечества

Можно ли найти самый плохой год в истории человечества?

Maxim
Как выбрать по-настоящему теплую зимнюю куртку Как выбрать по-настоящему теплую зимнюю куртку

Исчерпывающий гайд о том, как купить верхнюю одежду на зиму и замерзнуть

Maxim
Бес купюр Бес купюр

Художники изобразили, как представляют себе отношения человека и денег

Правила жизни
Олово для европейской бронзы 2000 лет назад добывали в горах Узбекистана Олово для европейской бронзы 2000 лет назад добывали в горах Узбекистана

Подводные раскопки корабля, затонувшего у побережья Турции 2000 лет назад

ТехИнсайдер
Как формируется способность к зрелым отношениям: 4 фактора Как формируется способность к зрелым отношениям: 4 фактора

Что развивает в нас способность к зрелым отношениям

Psychologies
Messerschmitt KR200. Самолёт рождённый ездить Messerschmitt KR200. Самолёт рождённый ездить

После войны Messerschmitt перешли на изготовление конверсионной продукции

4x4 Club
Тайны асимметричного мира: почему большинство людей — правши Тайны асимметричного мира: почему большинство людей — правши

Глава из книги «Почему сердце находится слева, а стрелки часов двужутся вправо»

Forbes
Мясоед vs вегетарианец Мясоед vs вегетарианец

Иван Глушков, большой знаток российского юга, поговорил о ягнятах и томатах

Bones
Кто живет в вашей комнате Кто живет в вашей комнате

Как устроен круг общения человека

СНОБ
Открыть в приложении