В своем новом исследовании ученые из Чикаго разработали новую технологию, которая позволит передавать сенсорную информацию от искусственной конечности протеза прямо в мозг. Результаты работы были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
В ходе исследования на обезьянах ученые определили расположение пучков нейронов, отвечающих за ощущение прикосновения в конкретной части руки.“Для восстановления сенсорных двигательных функций необходимо не только
заменить сигналы, посылаемые мозгом к конечности, но также восстановить
импульсы, которые посылают нервные клетки руки к мозгу”, - комментирует Слиман
Бенсмайя (Sliman Bensmaia), ведущий автор работы.
Ученые считают, что владея знаниями о механизме передачи сигналов в
неповрежденном организме, можно воспроизвести модель нейронной деятельности
через стимуляцию головного мозга искусственно.
В начале исследования обезьян обучали, как различать формы с помощью пальцев.
На втором этапе ученые подключили электроды к участкам головного мозга животных,
которые отвечали за ощущения от каждого пальца. Специалисты посылали сигналы в
определенные зоны мозга и заменили прикосновения электрическими импульсами. В
результате как таковых различий обнаружено не было.
В другом эксперименте ученые изучали ощущение давления, для этого был создан
алгоритм, который генерировал электрический ток, вызывавший ощущение давления. В
итоге, обезьяны сравнили физические прикосновения с искусственными
электрическими импульсами.
В последнем эксперименте ученые изучали последовательность сигналов нервной
системы во время комплексных действий – например, когда рука берет предмет, а
потом его отпускает. Во время выполнения этих действий в мозге происходит
всплеск активности. Специалисты смогли воспроизвести подобный всплеск активности
с помощью электрической стимуляции.

Авторы работы планируют провести дополнительные исследования, чтобы
функциональность протезов продолжала расти.

По материалам Medical News Today