×
 

имплантат

Конкурент Neuralink позволяет управлять техникой при помощи мысли

© Synchron

Нейротехнологическая компания Synchron имплантировала пациенту своё устройство, которое позволяет включать свет в доме, управлять телевизором и видеокамерами без помощи рук и даже голоса. Интерфейс мозг-компьютер переводит мысли человека в команды, которые выполняет виртуальный помощник на планшете.

Марк живёт с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) и у него парализованы руки, поэтому он согласился, чтобы в кровеносный сосуд на поверхности его мозга встроили имплантат с электродами. В итоге участник испытаний при помощи мысли управляет планшетом и выполняет различные действия через помощника Alexa от Amazon.

Конечно, флагманом в данной области является Neuralink, однако преимущество устройства от Synchron в том, что его можно имплантировать без необходимости вскрывать череп. Вместо этого пациенту устанавливают саморасширяющийся стент с встроенными в него электродами через яремную вену. Как заверяет компания, имплантат может безопасно оставаться на поверхности мозга неограниченное время в отличие от других устройств, которые нужно удалять через короткий промежуток времени.

В прошлом году Synchron уже установила свои имплантаты десяти добровольцам, тогда как Neuralink пока остановилась на двух. Опять же, гаджет от Илона Маска технологичнее, поскольку оснащён 1024 электродами, в то время как имплантат Synchron обладает лишь 16 электродами, которые предназначены для более конкретных задач. Тем не менее, у последнего больше шансов быстрее попасть на массовый рынок, а с экономической точки зрения он доступнее для пациентов.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Новый мозговой чип оказался лучше и меньше Neuralink Илона Маска

© EPFL

Нейромозговой интерфейс Neuralink Илона Маска в последнее время привлёк много внимания, учитывая, что его уже получил второй парализованный пациент. Однако этот имплантат выглядит довольно неуклюжим по сравнению с небольшим и тонким чипом из Швейцарии, который сделали исследователи из Политехнической школы Лозанны. Новое устройство MiBMI способно считывать активность мозга и переводить её в реальный текст на экране, причём оно поистине миниатюрно, поскольку состоит из двух тонких чипов общей площадью всего 8 мм2. Для сравнения, Neuralink выглядит гигантом с его размерами 23 х 8 мм.

Кроме того, швейцарский чипсет потребляет очень мало энергии, считается минимально инвазивным и состоит из полностью интегрированной системы, которая обрабатывает данные в режиме реального времени. Это отличает его от Neuralink, который требует введения 64 электродов в мозг и выполняет обработку через приложение на устройстве за пределами тела.

Новый сверхмаленький чип MiBMI с пинцетом для сравнения.
Новый сверхмаленький чип MiBMI с пинцетом для сравнения.© EPFL

Как и другие интерфейсы мозг-компьютер, новый чип в основном отслеживает электрическую активность в мозге и преобразует её в выходной сигнал. Поэтому человек может представить себе буквы, чтобы на экране появился реальный текст. Во время тестирования устройство достигло точности 91%, хотя оно ещё не было протестировано на людях.

Во многом успех чипа заключается в новом способе чтения сигналов, посылаемых мозгом. Дело в том, что исследователи обнаружили ряд специфических нейронных маркеров, которые активируются, когда пациент представляет себе написание каждой буквы. Разработчики чипа назвали эти маркеры отличительными нейронными кодами, или DNC. Эти коды стали своего рода стенографией для каждой буквы, что позволяет чипсету обрабатывать только сами маркеры, поэтому он потребляет намного меньше энергии, чем Neuralink.

В настоящее время MiBMI способен декодировать 31 различный символ, что, по словам его создателей, является рекордом для подобных систем. Разработчики планируют довести это число до 100 различных символов, чтобы парализованные люди, страдающие от БАС или других двигательных нарушений, могли общаться силой мысли.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Второй пациент с чипом Neuralink играет в Counter-Strike

© Neuralink

Второй человек с мозговым чипом Neuralink рассказал, что он «очень впечатлён» имплантатом. Как сообщает производитель чипа, добровольцу потребовалось всего пять минут, чтобы начать перемещать курсор силой мысли, а теперь Алекс, человек с параличом всех конечностей, даже играет в шутер Counter-Strike 2.

Устройство содержит 1024 электрода, которые вживляются в мозговую ткань пациента при помощи робота. Данные электроды регистрируют электрическую активность мозга, которая затем поступает на компьютер, преобразующий сигнал в команды вроде перемещения мыши. Согласно сообщению от компании Neuralink, Алекс быстро пришёл в себя после операции по имплантации чипа и был выписан уже на следующий день.

Улучшенное управление компьютером позволило Алексу использовать различное программное обеспечение и плавно играть в видеоигры. Раньше для этого пациенту приходилось использовать технологию Quadstick, которая позволяет вводить компьютерные команды при помощи губ. Теперь же, когда эта технология совмещена с Neuralink, Алекс может играть без ограничений.

Кроме того, Алекс, который раньше был автомехаником, смог использовать мозговой чип для работы с программным обеспечением для 3D-проектирования. Используя только свой мозг, пациент уже спроектировал и напечатал на 3D-принтере специальное крепление для своего зарядного устройства Neuralink.

Чип Neuralink.
Чип Neuralink. © Neuralink

Глава компании Илон Маск, воодушевлённый успехом, сообщил, что планирует оснастить миллионы людей чипами к 2034 году. Если учесть, что около 15 миллионов человек в мире страдают от различных травм позвоночника, эта идея не кажется такой уж безумной. Впрочем, ранее Маск заявлял, что желает имплантировать Neuralink и в мозг здоровых людей, чтобы подарить им суперспособности вроде инфракрасного зрения. Технологический миллиардер также обмолвился, что хочет как можно скорее имплантировать чип и себе тоже.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Томские учёные создали костные имплантаты, убивающие рак

© Екатерина Комарова

Исследователи из Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработали биосовместимое покрытие для костных имплантатов, которое медленно высвобождает в ткани лекарство от рака. Разработчики надеются, что их средство позволит хотя бы частично заменить общую химиотерапию, чтобы снизить вред, который она наносит здоровым тканям организма.

Как правило, в ходе лечения рака кости опухоли удаляют, а вместо них устанавливают титановый имплантат. Вместе с тем пациентам назначают химиотерапию, однако она вызывает огромное количество неприятных побочных эффектов, от слабости и выпадения волос до повреждения почек и сердца. Именно поэтому авторы разработки решили создать особый имплантат из кальций-фосфатного цемента, который благодаря своему химическому составу отлично совместим с тканями.

Микрофотография клеток, нанесённых на покрытие.
Микрофотография клеток, нанесённых на покрытие.© Екатерина Комарова

Имплантат наносят электрохимическим методом на поверхность титановой пластины, а в пористое кальций-фосфатное покрытие помещают раствор противоопухолевого препарата 5-фторурацила. После этого исследователи нанесли ещё один слой полимерного покрытия из молекул молочной и гликолевой кислот. Такой материал способен медленно рассосаться в организме, а по мере его распада в окружающие ткани попадает противоопухолевый препарат.

Как показали эксперименты, благодаря защитному покрытию лекарство высвобождается постепенно: в течение первых трёх суток вышло 72% препарата, в на пятый день — 100%. Это привело к уничтожению 61% клеток рака шейки матки, 46% клеток рака молочной железы и 52% фибробластов (клеток соединительной ткани). Конечно, уничтожение фибробластов нежелательно, однако в ходе химиотерапии их погибает намного больше.

Авторы разработки надеются, что их имплантат найдёт широкое распространение не только в онкологии, но и в зубном протезировании или травматологии, и тогда пациенту вообще не нужно будет принимать лекарства.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Илон Маск планирует вживить чипы Neuralink десяткам людей в этом году

© Neuralink

Основатель компании Neuralink Илон Маск провёл стрим, в ходе которого заявил, что вскоре состоится вживление чипа второму пациенту, уже одобренное FDA (Министерством здравоохранения США). Однако на двух добровольцах Маск останавливаться не намерен, поскольку он планирует увеличить количество операций до десятков к концу этого года.

Чип Neuralink интерпретирует нейронную активность мозга, благодаря чему человек может управлять смартфоном или компьютером при помощи силы мысли. Такой гаджет уже помог парализованному пациенту обрести новую жизнь, хотя операция была довольно рискованной. Саму операцию проводит робот-хирург, который помещает чип в ту область мозга, которая контролирует движения. Для этого робот удаляет небольшой кусочек черепа, подключает нитевидные электроды к определённым участкам мозга, а затем зашивает отверстие.

Сам чип не больше монетки.
Сам чип не больше монетки.© Neuralink

Маск уже мечтает об имплантатах, которые смогут сделать слепых зрячими, дать людям инфракрасное зрение или даже возможность общаться телепатически. Иными словами, предприниматель стремится не просто вернуть инвалидам функциональность, но и сделать их сверхлюдьми: «Это как в играх Cyberpunk 2077 или Deus Ex для людей, желающих обновиться».

Ещё одна задумка Маска — объединение гуманоидного робота Optimus Tesla с Neuralink, чтобы добиться кибернетических сверхспособностей у людей. Кроме того, планируется, что чипы будут лечить аутизм, депрессию и шизофрению. Бизнесмен даже заявил, что был бы не против имплантировать мозговой чип одному из своих детей, хотя некоторые учёные отметили, что подобные испытания вызывают тревогу, поскольку самые сокровенные мысли людей могут утечь в «облако».


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Ребёнку впервые в мире установили новаторский имплантат против эпилепсии

Оран Ноулсон.

Оран Ноулсон.

© Justine Knowlson

13-летний мальчик стал первым пациентом в мире, которому установили инновационное устройство для лечения тяжёлой эпилепсии. У Орана Ноулсона случались сотни приступов в день из-за синдрома Леннокса — Гасто, и вдобавок ко всему ситуацию ухудшали аутизм и СДВГ. Синдром Леннокса — Гасто — это редкая форма эпилепсии, которая вызывает множественные припадки в течение дня, и она практически не поддаётся лечению традиционными препаратами.

Мать Орана пояснила, что её ребёнок часто падал на пол, терял сознание и иногда даже переставал дышать, поэтому семья возлагала большие надежды на нейростимуляцию. Если имплантировать в нужную часть мозга специальное устройство, оно может подавать постоянный электрический ток, который разрушает аномальные паттерны активности, приводящие к эпилептическим припадкам.

Устройство помещается прямо в череп.
Устройство помещается прямо в череп.© CADET

Ранее такие устройства уже имплантировали взрослым пациентам, однако на детях подобные операции не проводились. За эту задачу взялись специалисты из проекта CADET, который был создан в результате сотрудничества между Оксфордским университетом, Королевским колледжем Лондона и больницей Грейт-Ормонд-стрит. Ноулсон стал первым ребёнком, которому хирургическим путём имплантировали стимулятор с подключёнными электродами.

Во время восьмичасовой операции хирурги вставили электроды глубоко в таламус мальчика, а затем прикрепили их к устройству размером 3,5 сантиметра. Через месяц аппарат включился и показал поразительные результаты: количество дневных припадков у Орана снизилось на 80%, при этом пациент совсем не чувствует работы имплантата.

Кроме того, для зарядки устройства не нужно протягивать провода к аккумулятору, поскольку имплантат заряжается при помощи гарнитуры. Воодушевлённые успехом, разработчики аппарата уже запланировали операции на следующих пациентах, и есть надежда, что такие стимуляторы позволят полностью свести число припадков к нулю.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Пациенту установили прозрачную пластину в череп для наблюдения за мозгом

© iStock

Впервые в мире учёные буквально открыли окно в человеческий мозг, вставив прозрачную панель в череп пациента и собрав данные, пока он бодрствовал и выполнял разные задачи. Пациентом, добровольно вызвавшимся принять участие в этом исследовании, стал 39-летний Джаред Хагер, который получил черепно-мозговую травму во время катания на скейтборде.

Часть черепа Хагера пришлось удалить, чтобы позволить ткани его мозга восстановиться, но из-за пандемии коронавируса пациент не мог установить протез в течение двух лет. Поэтому он согласился на эксперимент, в рамках которого учёные из Университета Южной Калифорнии смогли наблюдать через прозрачную пластину в его черепе за мозгом при помощи функциональной ультразвуковой визуализации (фУЗИ).

Имплантат заместил часть черепа.
Имплантат заместил часть черепа.© Todd Patterson

По сравнению с МРТ, УЗИ дешевле и удобнее для пациента, который может делать что угодно, пока врачи собирают данные. Тем более, у пациентов с травмами черепа часто развиваются неврологические проблемы, включая деменцию, и фУЗИ может стать идеальным способом мониторинга этого явления. Загвоздка в том, что данная методика не работает через обычный протез черепа. Именно здесь возникла идея установки прозрачного окна из полиметилметакрилата, которое бы позволило собрать данные мозга.

Кусок пластика толщиной 4 миллиметра обеспечивал идеальный доступ к теменной и моторной коре головного мозга. После экспериментов на крысах и приматах учёные опробовали этот метод на человеке, установив Хагеру прозрачное окно в череп. После этого на пациенте протестировали фУЗИ, и аппарат смог собрать важные данные.

Исследователи подчеркнули, что в отличие от интерфейсов «мозг-компьютер» данная методика не требует имплантации электродов в мозг, а прозрачное окно позволяет предотвращать образование тромбов. Прежде чем технология получит широкое распространение, учёным потребуются дополнительные клинические испытания, однако они с энтузиазмом отметили, что эксперимент на Хагере открыл новые горизонты диагностики.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Томские учёные создали растворяющиеся в организме имплантаты

Разработчики новых имплантатов.

Разработчики новых имплантатов.

© Томский научный центр СО РАН

Специалисты из Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработали совершенно новый прототип имплантатов, которые способны растворяться в организме в ходе лечения ортопедических травм. Таким образом пациенту не нужно будет повторно ложиться на операцию для их извлечения.

Как поясняет профессор Юрий Шаркеев, руководящий разработкой, в качестве основы его команда выбрала магниевый сплав с трёхслойным покрытием. Учёные сравнили эту структуру со слоёным тортом: первый слой состоит из кальций-фосфатного покрытия с молекулами стронция. Именно сюда врачи будут внедрять препараты, которые, постепенно рассасываясь, поспособствуют росту костной ткани у пациента.

Циклические испытания образца.
Циклические испытания образца.© Томский научный центр СО РАН

Второй слой состоит из молочной и гликолевой кислот, которые изолируют пористую структуру первого слоя, чтобы изделие не растворилось на ранних этапах имплантации. А третий слой состоит из биоматериалов, которые легко приживаются в организме: это титан или цирконий, которые увеличивают биосовместимость композита.

Сложнее всего было получить магниевый сплав нужной прочности, поэтому исследователи применили ультрамелкозернистую пластическую деформацию. Благодаря этой методике сплав в течение 3-4 месяцев способен выдерживать большие нагрузки, постепенно замещаясь костной тканью. Для испытания имплантата учёные разработали специальный прибор, а затем провели тесты в ИФПМ СО РАН. Теперь команда планирует исследовать процесс роста клеток, чтобы перейти к более сложным испытаниям образцов.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Новый робопротез добавляет человеку третий большой палец

© University of Cambridge

Мы привыкли к тому, что у человека на руках по пять пальцев, как к неизменной константе вроде того, что небо голубое. Однако инженеры из британского Кембриджского университета, видимо, решили сломать устоявшуюся парадигму, поэтому создали третий большой палец — управляемый протез, который крепится к правой руке. Он позволяет людям не только брать предметы и открывать бутылки, но и даже вдевать нитку в иголку одной рукой.

Для исследования команда набрала 596 участников в возрасте от 3 до 96 лет, которым дали две минуты на ознакомление с устройством. Добровольцы должны были выполнить два задания: взять колышки и сложить их в корзину, а также переместить предметы разного размера. С задачами успешно справились почти 100% участников, а 98% участников освоились с дополнительным большим пальцем в течение первой же минуты. Хотя пожилым людям такие манипуляции дались тяжелее, чем молодым.

Суть технологии не так уж сложна: роботизированный палец прикрепляют к ладони с противоположной от большого пальца стороны, а контролируется протез при помощи больших пальцев ног, к которым подведены датчики давления. Оба датчика, подключённые по беспроводной сети к протезу, контролируют различные движения, когда пользователь двигает пальцами ног. Таким образом, давление со стороны правой ноги тянет протезный палец поперёк руки, а давление со стороны левой ноги, напротив, тянет его к остальным пальцам.

Данное устройство инженеры спроектировали не ради забавы, а чтобы помочь инвалидам, а также облегчить жизнь людям, которые в работе полагаются на мелкую моторику рук. Особенно эта технология пригодится пациентам с ампутированными конечностями, чтобы они могли вернуться к повседневным делам. Однако пока что неясно, когда роботизированный большой палец станет доступен для широкой публики.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Нейроинтерфейс помог парализованному человеку говорить на двух языках

© iStock

Новые системы мозговых интерфейсов помогают парализованным людям говорить, и многие компании вклинились в гонку по созданию лучшего устройства. Даже компания Илона Маска Neuralink участвует в этом состязании, а теперь и Калифорнийский университет создал имплантат, который помог человеку восстановить речь сразу на двух языках: родном испанском и английском.

36-летний участник исследования стал парализованным после инсульта, который затронул часть ствола мозга, лишив мужчину возможности разговаривать. Когнитивные функции пациента не пострадали, однако он сохранил лишь небольшой контроль над голосовым трактом, поэтому может лишь ворчать и стонать. Имплантация нейроинтерфейса могла существенно улучшить ситуацию, поэтому он согласился на такой эксперимент.

Авторы исследования изначально не знали, сможет ли их устройство декодировать нейронную активность одинаковым образом для двух языков, поэтому им было ещё интереснее попробовать. Операция была проведена три года назад, и мужчине вживили нейроинтерфейс, состоящий из 128 электродов, который был прикреплён к левому полушарию мозга над областями, контролирующими речь. В череп же поместили разъём, который позволяет подключаться к компьютерной системе.

Идея имплантата заключается в том, что он транслирует нейронную активность, которая обычно сигнализирует мышцам лица и речевому тракту, что вы собираетесь сказать. Авторы предположили, что общие характеристики английского и испанского языков позволят воспроизвести любой язык, и обучили программное обеспечение на основе пятидесяти слов. Как видно из видеоролика выше, система действительно помогла человеку вести разговор, причём он мог переключаться между языками по своему желанию.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−