Наука и техника

Нейроимплант, впервые испытанный на человеке, отслеживает паттерны электромагнитной активности мозга и с помощью собственного излучения корректирует их в случае отклонения от нормы. С его помощью DARPA планирует лечить ПТСР и депрессию у ветеранов.

Две группы нейробиологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Массачусетского госпиталя под общим руководством Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) впервые имплантировали в мозг человека нейроимплант, генерирующий электромагнитные волны и таким образом регулирующий поведение и ощущения.

Нейроимплант с обратной связью стал первым устройством такого типа, помещенным в мозг живого человека. Аппарат сканирует электромагнитное поле мозга, анализирует его, выделяет характерные для различных физиологических состояний паттерны и генерирует электромагнитные колебания таким образом, чтобы результирующая собственной электромагнитной активности мозга и импланта создавала колебания с заданными характеристиками. Предполагается, что устройство можно использовать для терапии нервных расстройств, таких как депрессия и посттравматическое расстройство.

Такой подход носит название «глубокая стимуляция головного мозга» (deep-brain stimulation). Его используют для лечения некоторых симптомов нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона; эксперименты по контролю эмоционального состояния с помощью глубокой стимуляции до сих пор не давали многообещающих результатов. Есть данные о том, что длительная стимуляция отдельных зон мозга способна смягчить течение тяжелой депрессии, однако последнее исследование на эту тему, проведенное с участием 90 пациентов, не обнаружило долговременных эффектов такой терапии.

В DARPA считают, что нейроимплант может оказаться эффективнее предыдущих версий, поскольку был спроектирован специально для лечения психических расстройств. Вместо того, чтобы стимулировать мозг постоянно, устройство с обратной связью будет генерировать собственные колебания только тогда, когда это необходимо.

Пока нейроимплант опробовали на шести пациентах, страдающих эпилепсией, в мозг которых ранее имплантировали устройства, отслеживающие паттерны активности, характерные для начала эпилептического приступа. В перспективе DARPA планирует получить нейроимплант, способный помочь ветеранам боевых действий, страдающим от посттравматического расстройства и депрессии.

Исследователи из Калифорнии использовали ранее установленные под череп импланты пациентов-эпилептиков для предварительного сбора и анализа паттернов мозговой активности. Выделив патологические паттерны, ученые собираются научиться корректировать их.

Группа из Массачусетского университета пользуется другим подходом; ученые собираются создать базу данных паттернов, характерных для поведения, в свою очередь характерного для различных расстройств психики – к примеру, рассеянности или недостатка эмпатии. Ученые рассказали о положительных результатах экспериментов, в которых точечное электромагнитное воздействие позволяло заставить людей, отвлекавшихся от задания, снова сосредоточиться, а также улучшить результаты добровольцев в заданиях на распознавание эмоциональных выражений лица; в дальнейшем нейробиологи собираются автоматизировать процессы распознавания таких паттернов и их корректировки.

О первых экспериментах ученые рассказали на прошлой неделе на ежегодной конференции Нейробиологического общества США в Вашингтоне; о докладах рассказывает редакционный материал журнала Nature.