Электроды способны восстановить и осязание. В октябре 2016 года исследование показало, что мужчина с квадриплегией благодаря электродам в соматосенсорной коре через роботизированную руку смог почувствовать, будто трогает предметы. Но прогресс не ограничивается мозговыми имплантами. Электродные насадки на голове позволили парализованным людям ходить. Насадки передают мозговые сигналы в экзоскелет, который надевают примерно как брюки, и он движется при получении сигнала. Даже экзоскелет нужен не всегда. В 2015 году парализованный мужчина научился ходить без него, благодаря насадке ЭЭГ, посылавшей сигналы в электроды, имплантированные в ноги и стимулирующие мышцы.
Двусторонняя коммуникация
Не так давно ученые начали работать над двунаправленным интерфейсом, сочетающим возможности ввода и вывода. Такие импланты стали бы искусственными связями для передачи информации между двумя участками нервной системы, которые были разорваны травмой. Сейчас тестируют двунаправленный интерфейс, соединяющий головной и спинной мозг у обезьян. Животным вводят препарат, временно разрывающий связи двигательной коры, что симулирует эффект инсульта и парализует руку обезьяны. При соединении нейронов выше неактивного участка с электрической стимуляцией в спинном мозге способность обезьяны брать предметы рукой восстанавливается. Было даже выдвинуто предположение, что двунаправленные импланты способны восстановить когнитивные функции, такие как память, при помещении соединений входа и выхода на гиппокамп, участок мозга, значимым образом задействованный в формировании воспоминаний.
Другое любопытное применение двунаправленных нейронных интерфейсов – это изменение прочности связей между участками мозга – феномен, известный как нейропластичность. Здоровый мозг делает это естественным образом: то, что мы узнаем каждый день, отражается в изменении связей между сигналами, входящими из мира и посылаемыми обратно. Именно такое взаимодействие стоит за физическими изменениями мозга, которые позволяют учиться. С двунаправленными нейронными интерфейсами мы можем менять отношения между входом и выходом, а значит – менять мозг.
Это основано на идее, которую нейроученый Дональд Хебб высказал в 1940-х годах, – ее часто формулируют так: «Нейроны, которые разряжаются одновременно, связываются друг с другом». Другими словами, когда две сети мозга активны одновременно, нейронные связи между ними укрепляются. Так как двунаправленный интерфейс искусственно связывает входы и выходы, он должен усилить связи мозга между этими участками.