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

Зонд NASA использовал Марс как тестовую площадку при полете к Европе Зонд NASA использовал Марс как тестовую площадку при полете к Европе

Ученые успешно протестировали радарную систему зонда Europa Clipper

ТехИнсайдер
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
Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер

Инженеры разработали гибкие актуаторы, которые могут плавно деформироваться

N+1
Основательницы бренда 4FORMS — о моде plus size и принятии себя Основательницы бренда 4FORMS — о моде plus size и принятии себя

Как создается мода plus-size в России?

РБК
Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем

Какие необычные позиции появились в российских компаниях за последние пару лет

Forbes
Илья Авербух и Лиза Арзамасова: Илья Авербух и Лиза Арзамасова:

Мы вообще не понимаем, что такое ссориться

Коллекция. Караван историй
Пример бесстрашия: как журналистка Дороти Томпсон взяла интервью у Гитлера Пример бесстрашия: как журналистка Дороти Томпсон взяла интервью у Гитлера

История журналистки Дороти Томпсон — причем выдержки и бесстрашия

Forbes
Знакомство с родителями Знакомство с родителями

Как зарабатывают и чем владеют родственники нового британского премьера

Деньги
Исчезнувшие: почему в кино и на телевидении все еще мало зрелых героинь Исчезнувшие: почему в кино и на телевидении все еще мало зрелых героинь

Почему репрезентация зрелых женщин в кино важно для всех?

Forbes
Девушки-компьютеры: кто делал вычисления для астрономов и авиаконструкторов Девушки-компьютеры: кто делал вычисления для астрономов и авиаконструкторов

Без кого ученым было бы сложнее делать открытия?

Forbes
Рождество и Новый год в разные столетия пахли по-разному? Интересный факт! Рождество и Новый год в разные столетия пахли по-разному? Интересный факт!

Какие запахи ассоциировались с Рождеством и Новым годом в разные эпохи

ТехИнсайдер
Закусывать надо!.. Но правильно Закусывать надо!.. Но правильно

6 продуктов, которые нельзя совмещать с алкоголем

Лиза
Бес купюр Бес купюр

Художники изобразили, как представляют себе отношения человека и денег

Правила жизни
Пока свои не успокоятся Пока свои не успокоятся

«Вампиры средней полосы»: отечественные кровопийцы сходятся с реальностью

Weekend
Писатель Григорий Служитель — о поисках своего места и счастья Писатель Григорий Служитель — о поисках своего места и счастья

Григорий Служитель — о том, сколько длится счастье и где его искать

РБК
Помогает ли организму витамин С в борьбе против простуды? Помогает ли организму витамин С в борьбе против простуды?

Разбираемся, что стоит за теорией о пользе огромных доз витамина С

ТехИнсайдер
(Не)придуманные истории (Не)придуманные истории

Почему сейчас самое время обратить внимание на произведения в жанре автофикшн

Seasons of life
Ошибка релоканта Ошибка релоканта

Нужно разобраться с тем, как начинать новую жизнь. Как бы она ни называлась

Men Today
Сами и Александр Сами и Александр

«Новая игрушка»: ремейк социальной комедии с Пьером Ришаром

Weekend
Заморский принцип Заморский принцип

В отношениях с человеком из другой страны много плюсов, но есть и сложности

VOICE
10 фильмов 2022 года от худшего к лучшему по версии «Сноба» 10 фильмов 2022 года от худшего к лучшему по версии «Сноба»

9 лучших фильмов 2022 года — и один худший

СНОБ
Этот женский гормон может спасти от бреда. Стоит узнать! Этот женский гормон может спасти от бреда. Стоит узнать!

Делирий можно предотвратить с помощью особого гормона

ТехИнсайдер
От печали до радости: что такое биполярное расстройство, как его распознать и как с ним жить От печали до радости: что такое биполярное расстройство, как его распознать и как с ним жить

Что такое биполярное расстройство, как его распознать и чем оно опасно?

Правила жизни
10 автомобилей, которые мог бы выпустить ЗИЛ: нереализованные проекты знаменитого завода 10 автомобилей, которые мог бы выпустить ЗИЛ: нереализованные проекты знаменитого завода

Мы решили вспомнить самые интересные и редкие разработки ЗИЛ

ТехИнсайдер
Что делать, если запотело пластиковое окно? Что делать, если запотело пластиковое окно?

Почему окна запотевают таким странным образом и как от этого избавиться

ТехИнсайдер
Когда можно бросить начатое: 5 ситуаций — мнение психотерапевта Когда можно бросить начатое: 5 ситуаций — мнение психотерапевта

Пять примеров, когда бросить начатое не только возможно, но и необходимо

Psychologies
Санта-Киллер: история старика, убивавшего женщин, которых не радовало Рождество Санта-Киллер: история старика, убивавшего женщин, которых не радовало Рождество

Благообразный старичок искренне верил, что делает мир лучше

VOICE
«Мне хотелось сделать кому-то больно»: история зюзинской маньячки, которая охотилась на мужчин «Мне хотелось сделать кому-то больно»: история зюзинской маньячки, которая охотилась на мужчин

Мария Петрова просто подходила к своим жертвам на улице

VOICE
Найти под елкой Найти под елкой

Подарки – одна из главных радостей Нового года

Лиза
Неизвестный предок «калаша»: а вы слышали про автомат Фёдорова? Неизвестный предок «калаша»: а вы слышали про автомат Фёдорова?

Почему армия отказалась от перспективной модели автомата и как она создавалась

ТехИнсайдер
Открыть в приложении