Эксперименты уже показали, что оптогенетическое гашение нейронов подавляет приступы у мышей. Теперь исследователи работают над устройством, которое отслеживало бы активность мозга и определяло начало приступа. В сочетании с генной терапией это однажды позволило бы нам выключать приступы прямо на старте.
Перемотайте вперед на несколько десятилетий, и перспективы применения таких технологий прояснятся. Более 100 000 человек по всему миру получили импланты глубокого стимулирования мозга для смягчения тремора при болезни Паркинсона. В базальные ядра, содержащие нейроны, которые производят дофамин и теряются при болезни Паркинсона, вводятся электроды, затем их подсоединяют к батарее, размещенной на груди и контролируемой пультом дистанционного управления в руке. Когда аппарат включается, тремор полностью останавливается, и пользователь продолжает повседневную жизнь.
В последнее время развиваются и устройства вывода – которые фиксируют сигналы из мозга. Они позволили ученым считывать нейронную активность и переводить ее в сигналы, управляющие протезами. Поместив тонкие электроды в двигательную кору головного мозга, можно идентифицировать «скачки», соответствующие активности отдельных нейронов. Предыдущие опыты на обезьянах показали, что схемы скачков множества нейронов «декодируют» направление движений руки. Следующим шагом стало использование этой информации для роботизированной руки, которой обезьяны быстро научились управлять с помощью одних сигналов мозга. В прошлое десятилетие нечто подобное стало возможным и для людей.
В 2004 году Мэтью Нейгл, парализованный от шеи и ниже, стал первым человеком с мозговым имплантом, позволявшим контролировать курсор на компьютерном экране и раскрывать и закрывать протез кисти. С тех пор аналогичные импланты появились у ряда других людей, но исследование все еще остается на уровне лаборатории – для начала необходимо, чтобы человек был подключен к компьютеру, передающему сигналы мозга на протез. Но развитие маломощной микроэлектроники позволит проектировать следующее поколение нейронного интерфейса – беспроводное.
Вехи в борьбе с параличом
Сочетание силы мозга с электроникой быстро обращает вспять ограничения паралича. Электроды на мозге обездвиженной женщины позволили ей общаться с помощью мыслей (см. ниже «Первые домашние мозговые импланты позволяют “запертой” женщине общаться»), а частично парализованному мужчине – восстановить некоторые функции руки. В апреле 2016 года было объявлено, что связывание участка двигательной коры головного мозга с электродами на специальном рукаве позволило ему наливать жидкости из бутылок и играть в музыкальную видеоигру Guitar Hero.