Нейроимпланты: что это?
Фантасты и футуристы давно размышляют о слиянии человеческого мозга с разными технологиями. В массовой культуре есть существа, которые и вовсе похожи на биологический мозг с подключенным к нему телом робота. В качестве примера можно вспомнить крэнгов из “Черепашек ниндзя”. Это, конечно, остается всего лишь фантазией. Но исследования и разработки в реальной жизни также добились многого.
Нейроимпланты — это устройства, которые внедряются непосредственно в мозг человека для взаимодействия с нервной системой. Они позволяют считывать и стимулировать активность мозга. Технология активно используется в медицине и других отраслях, а направлений, где ее можно применять, становится все больше.
Как мы к этому пришли?
XX век стал прорывным во многих сферах, прогресс человечества во многих отраслях в те десятилетия был огромным. Электроника в целом и микроэлектроника в частности развивались очень быстро и люди стали задумываться о разных направлениях. В числе исследователей был и Хосе Дельгадо. Он еще в 1959 году вживил электроды в мозг живого быка и управлял его поведением.
С тех пор эксперименты только продолжались. Устройства становились все компактнее и эффективнее. В 1970 х начались исследования по использованию устройств для глубокой стимуляции мозга (Deep Brain Stimulation) (DBS) и лечения таким образом эпилепсии. Ученые также обнаружили, что не обязательно размещать электроды прямо на поверхности мозга — можно влиять на него при помощи нервов в разных частях организма, которые ведут к нему.
Какие виды нейроимплантов существуют?
В текущий момент широко используются несколько видов имплантов:
- Глубокая стимуляция мозга (Deep Brain Stimulation, DBS) — метод, при котором электроды имплантируются прямо в мозг для стимуляции нервных путей. Используется, например, для лечения болезни Паркинсона.
- Стимуляция спинного мозга (Spinal Cord Stimulation, SCS) — электроды имплантируются вдоль спинного мозга. Часто используется при нейропатической боли, фантомных болях и других болезненных состояниях.
- Вагусная стимуляция (Vagus Nerve Stimulation, VNS) — стимулируется блуждающий нерв (vagus nerve), который проходит от мозга к различным органам. Применяется для лечения эпилепсии и депрессии.
- Кортикальная стимуляция (Cortical Stimulation) — электроды имплантируются непосредственно на поверхность коры головного мозга. Применяется для лечения хронической боли и эпилепсии.
В России одним из лидеров в этом направлении является компания Моторика НЕМО. Компания предлагает SCS и VNS стимуляторы от производителя Rishena. Особенностью устройств компании является наличие сразу двух программаторов, благодаря которым пациент и врач могут дистанционно перенастраивать устройство для достижения наилучшего эффекта.
Neuralink
Устройство, которое не перестает будоражить умы — “Нейролинк” Илона Маска.
Neuralink — это проект, который направлен на создание нейрокомпьютерного интерфейса, способного взаимодействовать с мозгом человека. На данный момент он находится на стадии разработки и тестирования. Предполагается, что человек сможет управлять электронными устройствами при помощи силы мысли. Также такое устройство будет иметь функционал традиционных нейростимуляторов, которые уже сейчас позволяют людям из разных стран справляться с хроническими болями.
Каковы перспективы?
Учитывая темпы развития этой технологии, в ближайшие годы нейроимпланты будут показывать все больший прогресс. Они будут помогать людям с неврологическими заболеваниями, травмами мозга и ампутациями. Они будут возвращать подвижность, чувствительность, утраченные функции и избавлять от боли. Учитывая, что устройства становятся все компактнее и функциональнее, их установка будет становиться все менее инвазивной. Помимо медицинских назначений, импланты будут использоваться и в других целях. Представьте: если установить имплант, например, на ту часть мозга, которая отвечает за зрение, можно будет показать человеку ту “картинку”, которую вы захотите. Можно также дополнить существующую, создавая дополненную реальность без очков, линз и прочих приспособлений.