Учёные изобрели нейрочип для общения с полностью парализованными людьми

Татьяна Новак

Швейцарские нейрофизиологи научились общаться с полностью парализованными людьми, используя инфракрасный спектроскоп, сообщает Popular Science.

«Синдром запертого человека» может развиться вследствие некоторых нейродегенеративных заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз, а также после тяжёлых травм мозга или интоксикации. При его развитии повреждаются двигательные нейроны в головном и спинном мозге, и человек становится полностью парализованным: он теряет контроль над всеми мышцами (в том числе, мимической и жевательной мускулатурой лица) и даже перестаёт контролировать дыхание. Жизненные процессы людей, в этом случае, поддерживаются искусственно. Со стороны определить реакцию пациентов на любые внешние раздражители невозможно, поэтому для общения с ними учёные разрабатывают нейрокомпьютерные интерфейсы — системы обмена информацией между мозгом и компьютером.

Большинство мозговых нейрокомпьютерных интерфейсов базируются на электроэнцефалографе — приборе, который измеряет электрическую активность нейронов коры головного мозга. Автор эксперимента Нильс Бирбаумер из Тюбингенского университета использовал другой прибор — инфракрасный спектроскоп. Тело человека проницаемого для теплового излучения на длинах волн в 700−900 нанометров, однако оно поглощается гемоглобином — белком, который переносит кислород. Таким образом, инфракрасный спектроскоп позволяет определить концентрацию эритроцитов.

Ранее другая группа ученых, наблюдая за работой мозга здоровых людей, установила, что при ответах на фактические вопросы концентрация гемоглобина в коре мозга меняется: повышается при положительном ответе, а при отрицательном — понижается. На основе этих данных учёные смогли создать систему для общения с парализованными людьми: задавать вопросы и расшифровывать ответы «да» и «нет» с помощью инфракрасного спектроскопа.

Устройство "мозг-компьютер" для общения с парализованными людьми. Фото: Wyss Center

В эксперименте участвовали четыре человека. Они смогли подтвердить, что узнают своих родственников, а также ответить на простые вопросы учёных. «Если эти результаты удастся повторить, то мы сможем вернуть дар речи людям, страдающим от дисфункции двигательных нейронов», — рассказывает Бирбаумер. До этого эксперимента Бирбаумер, как и ряд других учёных, считал, что «синдром запертого человека» блокирует мыслительную деятельность, как в коме и вегетативном состоянии.

Загрузить еще