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

Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей

Способны ли обезьяны интуитивно «читать мысли» других существ?

ТехИнсайдер
Немного от мартышки, немного от шимпанзе: ученые объяснили, почему человек воюет Немного от мартышки, немного от шимпанзе: ученые объяснили, почему человек воюет

Что с нами не так, почему мы развязываем кровавые войны?

Psychologies
Оптическая или цифровая: какая стабилизация лучше, и зачем она вообще нужна Оптическая или цифровая: какая стабилизация лучше, и зачем она вообще нужна

Зачем вообще нужна стабилизация изображения в смартфонах и камерах?

CHIP
«Под многолетним слоем пыли»: история одной семьи, где родился ребенком с аутизмом «Под многолетним слоем пыли»: история одной семьи, где родился ребенком с аутизмом

С самого детства Эмили ее родители понимали, что девочка не может выразить себя

Forbes
Психологический портрет: что такое сейфтизм Психологический портрет: что такое сейфтизм

Сейфтизм: что это такое и чего в нем больше — пользы или вреда?

Forbes
Одна вокруг света: пять недель в автомастерской и друзья без границ Одна вокруг света: пять недель в автомастерской и друзья без границ

199-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Бразилия

Forbes
Швейцарские ученые: слишком сильная мотивация мешает принимать рациональные решения Швейцарские ученые: слишком сильная мотивация мешает принимать рациональные решения

Точное влияние мотивации на мозг до сих пор неизвестно

Inc.
Живописец пустоты: Алексей Балабанов в документальном фильме Любови Аркус Живописец пустоты: Алексей Балабанов в документальном фильме Любови Аркус

«Балабанов. Колокольня. Реквием» — фильм о народном режиссере России

Forbes
На изящном: «Песнь о Нибелунгах» в картинах Генриха Фюссли На изящном: «Песнь о Нибелунгах» в картинах Генриха Фюссли

Разбор сюжетов немецкого эпоса в картинах швейцарского живописца Генриха Фюссли

Правила жизни
Сибирский федеральный округ Сибирский федеральный округ

Здесь растет промышленность, а за ней — экономические показатели региона

Правила жизни
6 ошибок, которые ты совершаешь, когда наряжаешь елку 6 ошибок, которые ты совершаешь, когда наряжаешь елку

Как правильно наряжать ёлку?

Maxim
Смартфоны со съемными аккумуляторами: почему они пропали? Смартфоны со съемными аккумуляторами: почему они пропали?

В чем недостатки гаджетов со съемными аккумуляторами

CHIP
Важные социальные диджитал-проекты 2022 года Важные социальные диджитал-проекты 2022 года

Несколько диджитал-проектов, которые помогают менять жизнь к лучшему

СНОБ
Илья Авербух и Лиза Арзамасова: Илья Авербух и Лиза Арзамасова:

Мы вообще не понимаем, что такое ссориться

Коллекция. Караван историй
Новый игрок крипторынка: повторит ли хедж-фонд российских мигрантов судьбу FTX Новый игрок крипторынка: повторит ли хедж-фонд российских мигрантов судьбу FTX

Wintermute стала одним из лидирующих маркетмейкеров в мире криптоактивов

Forbes
У Tyrannosaurus rex были уникально устроены ноги: они позволяли быстро ускоряться и долго бежать У Tyrannosaurus rex были уникально устроены ноги: они позволяли быстро ускоряться и долго бежать

Тираннозавры могли ускоряться и пробегать на высокой скорости большие расстояния

ТехИнсайдер
Стоит ли смотреть сериал «Королевство. Исход» Стоит ли смотреть сериал «Королевство. Исход»

«Королевство. Исход» — очередной акт «идиотизма» от хитрого режиссера

СНОБ
Последствия операций, которые удивят любого! Короткие и реальные истории Последствия операций, которые удивят любого! Короткие и реальные истории

Удивительные истории, о которых ежедневно сообщают медики

ТехИнсайдер
Молчаливые наблюдатели: могут ли растения видеть и поворачиваться к нам «лицом» Молчаливые наблюдатели: могут ли растения видеть и поворачиваться к нам «лицом»

Не всматриваются ли растения на людей в ответ

ТехИнсайдер
Почему переезд вреден для вас? Ученые дали ответ Почему переезд вреден для вас? Ученые дали ответ

Как переезд сказывается на нашей психике?

ТехИнсайдер
Отрывок из романа Томаса Майера «Удивительное путешествие Волькенбруха в объятия шиксы» Отрывок из романа Томаса Майера «Удивительное путешествие Волькенбруха в объятия шиксы»

Отрывок из ироничного романа о культурных противоречиях Томаса Майера

СНОБ
Шесть реально смешных новогодних конкурсов и один — алкогольный (тоже смешной) Шесть реально смешных новогодних конкурсов и один — алкогольный (тоже смешной)

Реально смешные новогодние конкурсы!

Maxim
3 ошибки в поисках счастья, которые нельзя совершать 3 ошибки в поисках счастья, которые нельзя совершать

О же чем нужно помнить, пытаясь построить счастливую жизнь?

Psychologies
Как поссорились амхарцы и тиграи Как поссорились амхарцы и тиграи

Гражданская война в Эфиопии и ее причины

Наука
«Золотое правило»: 8 советов, чтобы улучшить отношения — попробуйте с партнером «Золотое правило»: 8 советов, чтобы улучшить отношения — попробуйте с партнером

Маленькие ежедневные усилия, которые улучшат ваши отношения

Psychologies
Цена шедевра Цена шедевра

Как и кем формируется цена на великое искусство

Правила жизни
Смена сезонов Смена сезонов

Мы отказались от любых правил и дали себе свободу готовить то, что хотим

Bones
SHAMAN SHAMAN

Кто-то называет его главным музыкальным открытием года, кто-то — голосом эпохи

ЖАРА Magazine
Нам может повезти друг с другом Нам может повезти друг с другом

Пэтч Адамс о том, почему почему смешить людей — серьезная работа

Seasons of life
Одна вокруг света: как починить машину в стране, где нет нужных запчастей Одна вокруг света: как починить машину в стране, где нет нужных запчастей

198-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Ресифи

Forbes
Открыть в приложении