Парализованный человек управляет виртуальным дроном с помощью мозгового имплантата

Исследователи из Мичиганского университета разработали устройство, которое позволило парализованному 69-летнему мужчине управлять виртуальным дроном, используя только свои мысли.

Работа опубликована в журнале Nature Medicine.

Сегодня разработано уже много интерфейсов мозг-компьютер, которые могут связывать сигналы нейронов с движением. Чаще всего пациент, работающий с такими интерфейсами "перемещает" что-то одно – либо курсор на экране, либо всю руку. Но этого недостаточно. Люди действуют сразу многими пальцами, обеими руками и еще, например, покачивают головой и напевают. Как добиться такого сложного комплекса движений с помощью BCI, пока непонятно.

"Есть много занятий, которые мы делаем, используя движения сразу нескольких пальцев, например, печатание, шитье или игра на музыкальном инструменте, – говорит соавтор исследования Мэтью Уиллси, нейрохирург из Мичиганского университета. – Именно на это направлена наша работа: как мы можем управлять несколькими пальцами одновременно?"

Исследование начал сам пациент. В результате травмы в 2016 году все его конечности были парализованы. На левую моторную кору ему были установлены электроды, чтобы пациент пытался "работать" правой рукой, то есть помыслить движение правой руки, которое можно прочитать и обработать. Пациент попросил исследователей помочь ему "летать", то есть управлять виртуальным дроном.

Система обработки нейронного сигнала позволила выделить и распознавать движение трех групп пальцев правой руки: большого пальца, одновременно второго и третьего, одновременно четвертого и пятого, но не всех пяти сразу.

Сначала пациента попросили представить, что он двигает своими пальцами синхронно с пальцами виртуальной руки, изображенной на экране. Он научился попадать в мишени на экране указанными пальцами. В итоге ему удалось развить скорость попаданий до 76 мишеней в минуту. Затем исследователи связали декодированные движения пальцев со скоростью и направлением движения виртуального дрона на экране. Это и позволило человеку маневрировать дроном, летающим через кольца на виртуальной баскетбольной площадке.

Авторы надеются развить технологию и декодировать одновременное движение всех десяти пальцев. Ученые говорят, что кроме помощи парализованным пациентам эти исследованию могут объяснить, как мозг человека управляет сложным одновременным движением наших конечностей и пальцев.

Парализованный человек управляет дроном