Вернуть чувствительность: как российские ученые очувствляют протезы

13 декабря в Инновационном центре «Сколково» прошла пресс-конференция, которая была посвящена результатам первого в России проекта по созданию системы очувствления протезов. Недавно команда компании «Моторика» в рамках исследования провела операцию по вживлению и извлечению электродов, передающих тактильные ощущения от протезов. На конференции эксперты компании рассказали не только о подробностях исследования, но и о дальнейших планах. Пациенты также приняли участие в обсуждении и рассказали о своих впечатлениях. Как наука помогает людям, потерявшим конечности, вернуть осязание, вылечить фантомные боли с помощью электрического тока и проверить чувствительность протеза — в репортаже InScience.News.Ощущать с помощью токаИлья Чех, генеральный директор «Моторики», рассказал о том, что работа над этим проектом шла на протяжении года. «Цель исследования была двойная: с одной стороны, мы хотели посмотреть, можно ли через стимуляцию периферических нервов купировать фантомную боль у людей, переживших ампутацию верхних конечностей. С другой, мы хотели посмотреть, возможно ли через инвазивную стимуляцию вызвать сенсорный ответ, то есть дать человеку ощущение того, что он что-то берет протезом, что-то чувствует», — поделился Чех.Руководитель инвазивных исследований компании «Моторика» Юрий Матвиенко рассказал о целях и задачах проекта более подробно. Купирование фантомных болей стало первым и самым важным этапом разработок. Далее необходимо было провести картирование и сенсомоторные исследования: «Мы пытались сделать очувствление протеза с помощью специальных датчиков». Также Матвиенко уделил внимание подбору пациентов. Основным требованием было наличие у них фантомных болей. «Пациент Дмитрий потерял руки от удара током на работе три года назад, а пациент Анатолий — от удара молнии 24 года назад», — уточнил Матвиенко. После этого у пациентов выяснили, какие именно фантомные боли они испытывали — от этого зависело место расположения электродов.Гурген Согоян, аспирант Центра нейробиологии и нейрореабилитации «Сколтеха», отметил, что во время работы с пациентами важной задачей было понять, как те или иные воздействия тока вызывают различные ощущения у пациентов. Для этого необходимо было провести картирование. «Ты подаешь разные электрические токи и спрашиваешь у пациента, что он испытывает, — пояснил он и подчеркнул: — Нашей целью было создать максимально естественные ощущения. Не просто электрический ток, а что-то, что напоминает им прикосновения, сдавливания и так далее».Испытания разработкиМихаил Синцов, младший научный сотрудник «Сколтеха», рассказал о последующих этапах исследования: «Чтобы провести картирование, мы выбрали целевые области для имитации ощущений и провели несколько сенсомоторных тестов на то, как эффективно обратная связь на основе эпидермальной электростимуляции будет влиять на поведение и выполнение этих тестов».Первое испытание заключалось в том, что на планшете кодировали некоторую область (что это за область, пациенту не сообщали). Когда пациент попадал в центр области, происходила имитация тактильного ощущения с помощью электрического тока. Задача пациента состояла в том, чтобы распознать эту область. Результаты были положительные.В следующем тестировании пациенты должны были имитировать письмо с помощью фантомной кисти. Последним сенсомоторным тестом стало взятие предмета и распознавание его размера. В этом тесте пациент был уже в протезе, с которого передавалась информация, считывающаяся с датчиков на кончиках пальцев.Михаил Лебедев, профессор и руководитель Центра нейробиологии и нейрореабилитации имени В. Зельмана Сколковского института науки и технологий, рассказал о том, что в данном исследовании ученые проводили имплантацию в периферическую нервную систему. Лебедев предполагает, что такой подход дает возможность применять этот метод к большему числу задач.«Полученные результаты превзошли все ожидания, поскольку посредством стимуляции через имплантированные электроды удалось вызвать ощущения, которые воспринимались как тактильные ощущения в руке. Пациенты использовали ощущения в модели активного осязания. Именно благодаря такой функциональности искусственных ощущений, вызываемых стимуляцией, удалось вытеснить фантомную боль и заменить их чувствительностью, приближающейся к нормальной. Мы убеждены: совершен важный прорыв в нейротехнологиях, который поможет многим людям с ампутированными конечностями и неврологическими поражениями», — рассказал Михаил Лебедев.Илья Чех, подводя итоги исследования, отметил, что главная задача исследования — выяснить, возможен ли сенсорный ответ через инвазивную стимуляцию, — была успешно выполнена. «Это открывает перед нами огромные возможности для дальнейших исследований. Дальше мы будем вместе с ДВФУ организовывать Российский кибермедицинский кластер — открытую зону для проектов и компаний, которые занимаются инвазивными исследованиями. <…> Мы хотим создавать сообщество в России для инженеров, которые хотят заниматься этими технологиями, поскольку в этом наше будущее: в искусственных органах, в имплантах, которые мы все так или иначе будем использовать», — поделился планами Илья Чех.Уже в следующем году «Моторика» планирует расширить исследования по этому же направлению. Группа испытуемых составит до 10 человек, будет также проводиться сбор информации о том, в каких направлениях следует двигаться, чтобы сделать разработку качественнее. «Наша макрозадача на следующий год — сделать собственные электроды и стимуляторы», — отметил Чех.Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.