Мозговые имплантаты позволили парализованным макакам вновь начать ходить

• Нейросенсор поместили в двигательную кору головного мозга, которая контролирует движения конечностями.  

• Имплантат в коре головного мозга беспроводным способом передаёт сигнал на приёмник, расположенный в нижней части позвоночника животного, тем самым восстанавливая связь между ними.

• Прооперированные животные начинали ходить спустя 6 дней после операции.

• Поскольку анатомия и внутреннее строение макак и человека очень похожи, учёные уверены, что уже к концу этого десятилетия им удастся проверить эту технологию на человеке.

Травмирование спинного мозга, в частности спинномозговых нервов нередко приводит к параличу всего того, что расположено ниже пояса, поскольку в результате серьёзного повреждения, скажем, позвоночника разрывается связь между головным и спинным мозгом.  

Теоретически оба конца нейронной цепи остаются в полном порядке, и отлично работают, но при травме нарушается именно связь между функциональными центрами, вследствии чего голова не может управлять ногами.

До недавнего времени нарушение связи между головой и ногами - являлось серьёзной проблемой даже для макак.

Однако теперь это не так: исследователи подумали, и создали новаторскую систему, которая решает эту насущную проблемку, а точнее помогает «встать и идти!».

Система состоит из нескольких хитромудрых гаджетов: микрочипа, беспроводного транспондера, имплантируемого в головной мозг, а также импульсного генератора.

Этот набор «железа» помогает особой зоне в первичной двигательной коре головного мозга связываться с нижними центрами в спинном мозге, причём, что называется, без проводов.

Как следует из видео, на котором запечатлён один из экспериментов, новая технология действительно позволяет, по крайней мере, частично восстановить у парализованных животных двигательные функции (подвижность) их нижних конечностей (ноги и стопы), что гарантирует им нормальную походку здоровой макаки.

Удивительно, но после того, как устройства поместили в организм подопытного примата, животное начало шагать как ни в чём не бывало. В общем, новая система этого не требует, что явно не в пример тому, когда четвероногое, например, должно привыкнуть к инвалидной коляске.

Систему испытали на двух макаках, у которых наблюдался паралич нижних конечностей. После того, как систему имплантировали в их организм, первая из обезьянок восстановила контроль над лапками спустя всего неделю после операции, а вторая – через две недели.

Пожалуй, это первый известный случай, когда ранее парализованная обезьяна восстановила локомоцию настолько, чтобы как ни в чём не бывало «расхаживать» по беговой дорожке.

Нейросенсор, вживлённый в головной мозг передаёт сигнал на микрочип, который, сначала декодирует его, а после по «беспроводу» отправляет на генератор электрических импульсов, сообщающий ток электроду, что вживлён в ту часть позвоночника пациента, которая расположена ниже повреждённого участка.

Таким вот образом, генератор, имитируя обыкновенную «команду», исходящую от головного мозга, преобразует сигналы в электроимпульсы, тем самым давая  мышцам «приказ» двигаться в нужном, естественном ритме.

Система считывает сигналы, генерируемые в двигательной коре головного мозга «животинки», чтобы создать скоординированную электрическую стимуляцию спинномозговых нервов в позвоночнике.

Спинномозговые нервы, как часть периферической нервной системы, среди прочего, отвечают за двигательные функции нижних конечностей: достаточно всего нескольких вольт чтобы побороть паралич, и поднять макаку из «инвалидки».

Впрочем, даже если и так, то ей ещё долго придётся разрабатывать лапы, ведь дегенеративная атрофия мышц, вызванная продолжительным бездействием – это вам не шуточки.

Масштаб проблемы действительно огромен: по данным Всемирной организации здравоохранения (World Health Organisation), ежегодно от 250 до 500 тысяч человек теряют способность ходить вследствие травмы позвоночника.

Статистика свидетельствует, что в 37% процентах случаев это происходит в результате автомобильной аварии, 41% - «упал и сломал позвоночник», а 12% - спортивные травмы.

Между тем, один из членов исследовательской группы подчеркнул: «Само по себе создание такой системы и её опробование на практике - большой шаг на пути к решению этой сложной проблемы, но впереди ещё много работы прежде, чем эту методику можно будет испытать на людях в качестве реабилитационной терапии».

Исследование опубликовали в научном журнале Nature. Эксперимент проводился в Китае, но в соответствии с европейскими стандартами по части обустройства лаборатории и фиксации результатов.

Почему в КНР? Дело в том, что в США и ЕС эксперименты на человекообразных обезьянках – запрещены законом. В то же время согласно европейским стандартам, эксперименты можно ставить на забавных мышатах. В общем, непоследовательно как-то, но это уже совсем другая история.