В июле 2022 года врач из медицинского центра Mount Sinai West в Нью-Йорке ввел имплантат длиной 1,5 дюйма, состоящий из проводов и электродов, в кровеносный сосуд в мозгу пациента с ALS, или боковым амиотрофическим склерозом. Разработчики надеются, что пациент, потерявший способность двигаться и говорить, сможет пользоваться Интернетом, общаться по электронной почте и писать тексты, просто думая – устройство будет переводить его мысли в команды, посылаемые на компьютер.
Компания Synchron, стоящая за этой технологией, уже имплантировала свои устройства четырем пациентам в Австралии, которые не испытали побочных эффектов и смогли выполнять такие задачи, как отправка сообщений WhatsApp и совершать онлайн-покупки. Недавняя операция стала первой, проведенной компанией в США, что ставит ее впереди конкурентов, включая Neuralink Corp Элона Маска.
Основанная в 2016 году компания Synchron привлекла внимание специалистов в области интерфейса мозг-компьютер (BCI), поскольку ее устройство, известное как стентрод, можно вводить в мозг, не прорезая череп человека и не повреждая его ткани. Врач делает разрез на шее пациента и вводит стентрод с помощью катетера через яремную вену в кровеносный сосуд, расположенный в моторной коре головного мозга. После удаления катетера стентрод – цилиндрическая, полая проволочная сетка – раскрывается и начинает срастаться с внешними краями сосуда. Этот процесс очень похож на имплантацию коронарного стента и занимает всего несколько минут.
Во время второй процедуры стентрод соединяется проводом с вычислительным устройством, имплантированным в грудь пациента. Для этого хирург должен создать туннель для провода и карман для устройства под кожей пациента, подобно тому, как это делается для размещения кардиостимулятора. Стентрод считывает сигналы, которые подают нейроны в мозге, а вычислительное устройство усиливает эти сигналы и посылает их на компьютер или смартфон через Bluetooth.
Установленный в моторной коре головного мозга, стентрод использует 16 электродов для мониторинга активности мозга и записи сигналов от нейронов, когда человек думает. Сила сигнала со временем улучшается, поскольку устройство проникает в кровеносный сосуд и приближается к нейронам. Программное обеспечение используется для анализа данных мозга и сопоставления их с целью, которую человек пытается достичь.
Ограниченная вычислительная мощность стентрода означает, что устройство не может переводить целые предложения. Вместо этого пациент с имплантатом выбирает буквы одну за другой на экране, а технология преобразует эти мысли “да или нет” в команды.
Тем не менее, врачи и исследователи считают, что технология Synchron может привести к значительным улучшениям в повседневной жизни людей с тяжелыми формами инвалидности. К тому же, в отличие от других подобных экспериментальных устройств, технология Synchron предназначена для независимого домашнего использования.
В США более осторожная политика в отношении подобных процедур, чем в Австралии, и потребовались годы работы, чтобы Synchron получил одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами. Пациент из США стал первым в испытании на шести людях, финансируемом Национальным институтом здравоохранения и стоимостью 10 миллионов долларов. Исследования возглавляют Дуглас Вебер, профессор машиностроения в Университете Карнеги-Меллон, и Дэвид Путрино, директор по инновациям в области реабилитации в Маунт-Синай.
Доктор Том Оксли, соучредитель и главный исполнительный директор Synchron, надеется имплантировать до 16 стентродов в следующем году, поскольку его компания стремится выйти за рамки исследования NIH и продвинуть испытания для рассмотрения FDA. Хотя многие из первых имплантатов будут установлены пациентам с ALS, считается, что технология также должна принести пользу людям, перенесшим инсульт и травмы спинного мозга, или страдающим рассеянным склерозом, среди прочих заболеваний.
Оксли, врач с докторской степенью в области неврологии, вырос в Австралии и разработал технологию там, а затем перевел свою компанию в Бруклин. Он надеется, что первая процедура в США покажет, что операция настолько похожа на существующие операции по установке стентов и кардиостимуляторов, что ее могут регулярно проводить тысячи врачей.
Неинвазивный подход компании имеет некоторые недостатки. Поскольку стентрод помещается в кровеносный сосуд, его электроды находятся не так близко к нейронам, как у имплантатов, разрабатываемых компанией Neuralink, что делает его сигнал менее четким.
Технология находится на ранних стадиях развития, и испытания должны быть направлены больше на то, как человеческое тело реагирует на имплантат и насколько четкими являются сигналы мозга, чем на функции, которые человек может выполнять с помощью устройства.
В ближайшие месяцы и годы компания Synchron намерена уменьшить размеры своих устройств, одновременно увеличив их вычислительную мощность. В случае успеха компания сможет размещать множество стентродов у каждого пациента в разных частях мозга, что позволит им выполнять больше функций. Оксли ожидает, что его технология поможет получить поток новых данных и знаний о том, как работает мозг, и может привести к прорыву в лечении ряда заболеваний, включая психические расстройства.
