Полностью парализованный пациент смог общаться через интерфейс «мозг — компьютер»

36-летний мужчина из Германии с полным параличом всех мышц смог общаться с врачами и семьей через имплантированные в мозг электроды.

Диагноз этого пациента — боковой амиотрофический склероз. Им же страдал знаменитый физик Стивен Хокинг. При этой болезни гибнут моторные нейроны, управляющие мышцами. Постепенно паралич охватывает всё больше мышц, больной теряет способность двигаться, при этом его мыслительные способности сохраняются. К концу жизни единственной работающей мышцей Стивена Хокинга остался участок щеки, и его движениями ученый пользовался для общения через синтезатор. При дальнейшем развитии болезни наступает состояние, известное как «синдром запертого человека», или псевдокома. При этом больной находится в сознании, может обонять, слышать и видеть, но не может двигаться, говорить и даже направлять взгляд.

У данного пациента боковой амиотрофический склероз был диагностирован в 2015 году. Со временем паралич распространялся всё сильнее. Больной был вынужден использовать для коммуникации прибор, отслеживающий движения глаз, но было понятно, что и этой возможности он вскоре лишится. Исследователи предложили ему имплантировать две матрицы микроэлектродов (каждая площадью 3,2 мм) в ту часть мозга человека, которая отвечает за планирование и контроль произвольных движений. Поскольку он всё еще контролировал движения своих глаз, он успел дать согласие на процедуру. В конце 2018 года мышцы, двигающие глаза, тоже оказались парализованы.

После длительных попыток исследователи добились того, что пациент научился при помощи активности мозга через компьютерную программу менять частоту воспроизводимой звуковой волны. Такой канал связи приспособили для ответов «да» или «нет», а потом для выбора букв в сообщении. В итоге пациент научился составлять слова и фразы со средней скоростью около одного символа в минуту. В частности, он сумел назвать имена членов своей семьи, сообщить, какую пищу ему хотелось бы получить, спросить, не хочет ли его четырехлетний сын посмотреть с ним мультфильм. А однажды он сказал своей семье: «Мое самое большое желание — это новая кровать, и пойти завтра с вами на барбекю».

«Успешная коммуникация у людей с параличом ранее уже была продемонстрирована с помощью интерфейсов "мозг — компьютер". Но, насколько нам известно, наше исследование стало первым, в котором удалось добиться общения с кем-то, у кого не осталось произвольных движений и, следовательно, для кого интерфейс "мозг — компьютер" теперь остается единственным средством общения», — говорит нейробиолог Йонас Циммерманн (Jonas Zimmermann) из Центра био- и нейроинженерии имени Висса в Женеве.

Результаты описаны в журнале Nature Communications.