Made in Russia: наши учёные придумали, как вернуть зрение и слух миллионам пациентов
Если бы тебя попросили назвать самое важное изобретение учёных за последнее время, какое бы ты выбрал? Беспилотный автомобиль или искусственный интеллект? 3D-принтер, создающий еду? Или, может быть, роботов, которые всё больше похожи на человека?
Как минимум 38 миллионов незрячих людей по всему миру выбрали бы разработку российских биоинженеров из лаборатории «Сенсор-Тех». Не так давно они провели уникальную операцию и впервые в истории установили обезьяне имплант для восстановления зрения. Во время двухчасовой операции в головной мозг шестилетнего павиана установили матрицу с электродами. Процессом руководил нейрохирург Артур Биктимиров, который занимается сложнейшими операциями уже 20 лет. Ему помогали нейрофизиолог, анестезиологи и ветеринарные врачи. Весь этот год учёные будут следить за обезьянами с имплантами, исследовать, как работает их электронное зрение, могут ли они видеть с завязанными глазами.
Если все опыты окажутся безопасными и дадут нужный результат, в 2027 году тысячи людей смогут снова увидеть окружающий мир, своих близких и друзей. Представь, как счастливы будут те, кому биоинженеры смогут вернуть зрение. Они получат возможность смотреть кино, любоваться закатом или просто не потеряться на улице!
Что такое «электронное» зрение ?
Честно говоря, всё это похоже на фильмы о людях из будущего. На голову пациенту надевают обруч, на нём две камеры, которые транслируют изображение в режиме реального времени. Специальный микрокомпьютер, который крепится на поясе, анализирует эту «картинку», выделяет контуры важных объектов и передаёт обработанные кадры на имплант. А вот эта штука самая сложная во всей системе. Как космический корабль, только микроскопический. Его вживляют в область зрительной коры головного мозга и стимулируют малым током. В это трудно поверить, но мозг адаптируется под новый источник информации. Те визуальные образы, которые человек со зрением получает благодаря глазу, незрячему будут поступать в виде электрических сигналов от микрокомпьютера. Картинку с него уменьшают до размера 10 на 10 точек и в чёрно-белом виде отправляют в мозг… Конечно, это не позволит рассмотреть детали, но даст общее представление об окружающем мире. И уж как минимум позволит невидящим людям свободно передвигаться без посторонней помощи.
Технологии ELVIS для слуха
Вообще-то, российские инженеры изобрели не одно устройство, а целую линейку. Называется она ELVIS. И входит в неё, кроме имплантата для возвращения зрения (ELVIS V), имплант для восстановления слуха (ELVIS C).
Только представь, какому количеству людей помогут изобретения наших учёных, когда все это поступит в распоряжение врачей?
Аппарат для восстановления слуха состоит из двух частей. Речевой процессор надевается на ухо. Под кожу вживляют тонкие электроды, которые через череп проникают прямо в улитку внутреннего уха и стимулируют нервные окончания, а те потом передают сигнал в головной мозг.
Об этих двух устройствах очень много говорят сейчас в прессе. Возможно, ты даже читал где-нибудь в научно-популярных пабликах. Ещё бы! Вернуть зрение и слух миллионам людей — это действительно тянет на изобретение века.
Имплант для лечения тяжёлых неврологических заболеваний (ELVIS DBS)
Но есть ещё одна важная разработка. В тени незаслуженно остался третий аппарат из набора ELVIS. Он предназначен для людей, страдающих болезнью Паркинсона и другими неврологическими расстройствами, которые делают жизнь пациента невыносимой и могут быть смертельно опасны. ELVIS DBS тоже состоит из двух частей. Специальные электроды вводятся в мозг и соединяются с нейростимулятором. Он находится в груди пациента и программируется врачом индивидуально в зависимости от заболевания. Помимо стимуляции клеток головного мозга, аппарат в режиме реального времени может отправлять врачу данные о состоянии здоровья пациента, чтобы тот мог отслеживать эффективность лечения. Таких операций в России проводят ежегодно около 300. Но раньше импланты пациентам вживляли американские, потому что своих просто не было.
А можно ли в будущем соединить человеческий мозг и компьютер напрямую?
Как в «Матрице», например. Вставляешь в специальный разъём, вшитый в мозг, какой-нибудь суперсовременный штекер, заходишь в компьютерную сеть силой мысли и скачиваешь оттуда в свою голову умение кататься на сноуборде или любой иностранный язык. А как насчёт ответов на ЕГЭ по информатике?
Фантазировать, конечно, не запрещается, усмехаются учёные. От реальности это очень далеко. Дело в том, что человеческий мозг и любое даже самое современное цифровое устройство отличаются друг от друга как навороченный автомобиль и роликовые коньки. Несмотря на десятки тысяч исследований, мы до сих пор не понимаем до конца, как записывается и где хранится информация в нашей голове. Конечно, есть какие-то приборы, которые могут отслеживать активность разных участков нашей головной коры, но в каких нейронах что находится — никто пока точно не знает.
Некоторые исследователи вообще уверены, что информационная система внутри нашего черепа настолько сложная, что останется загадкой навсегда. Между десятками миллиардов нейронов мозга триллионы связей. А ты как думаешь, смогут ли инженеры когда-нибудь сказать про человеческий мозг: «Ой, ну тут все понятно»?
