Об этом десятилетиями мечтали пациенты и лица, осуществляющие уход, врачи и ученые, и не без оснований. Возможно, вы знаете кого-то, кто потерял способность пользоваться руками, возможно, из-за инсульта, травмы спинного мозга или рассеянного склероза, паралича. Так много наших пациентов на долгие годы потеряли способность говорить, не говоря уже о том, чтобы печатать, и они так отчаянно хотят восстановить связь со своей семьей, со своими близкими. В последнее время мы так много говорили о недостатках этих технологий, но для людей с параличом это возвращение к жизни. 

"Нет необходимости в нажатиях клавиш или голосах. Я создал этот твит, просто подумав об этом".
"Я надеюсь, что я проложу путь к тому, чтобы люди могли писать в твиттере через мысли. Фил. " Теперь вы, возможно, думаете, что там есть какие-то люди
которым нельзя позволять чирикать прямо из своего мозга.

Я согласен. Но для людей с параличом и инвалидностью эта технология может изменить жизнь.
Я очень рад познакомить вас с Филипом и Родни. У них обоих нейродегенеративное заболевание, называемое ALS, из-за которого они не могут двигать руками или четко говорить, но теперь они могут отправлять текстовые сообщения благодаря интерфейсу мозг-компьютер или BCI. На экране появились сигналы мозга Филипа. Они подключены к своим компьютерам через Bluetooth. Устройство полностью встроено, невидимо для внешнего мира, и они учатся управлять клавиатурой с помощью щелчков, исходящих непосредственно из их мозга.

Теперь BCI вызывают в воображении образы научной фантастики, такие как "Матрица", с кабелем, подключенным к вашему мозгу через отверстие в черепе. Но я здесь для того, чтобы показать вам, что будущее может быть гораздо более элегантным, чем это.
Итак, мы начали этот групповой чат, который я считал отличной идеей, пока они не начали допрашивать меня по поводу выступления на TED --
(Смех)
Что они сочли забавным. Спасибо за вотум доверия, ребята, чертовы австралийцы. 

Brain-Computer Interface BCI интерфейс мозг-компьютер

Это Филип.

Об этом десятилетиями мечтали пациенты и лица, осуществляющие уход, врачи и ученые, и не без оснований. Возможно, вы знаете кого-то, кто потерял способность пользоваться руками, возможно, из-за инсульта, травмы спинного мозга или рассеянного склероза, паралича.

Он бывает всех форм и размеров, от незначительных неудобств до опасных для жизни. Во время моей ординатуры по неврологии я ухаживал за мужчиной в возрасте 40 лет. У него был инсульт, и у него развился синдром замкнутости. Это означало, что он не мог двигать своим телом, за исключением глаз, ни влево, ни вправо. Его мозг все еще работал так же, как твой. Он мог видеть, слышать, думать и чувствовать, как обычно, но он больше никогда не мог двигаться или говорить. И в каких бы ужасных обстоятельствах мы ни находились, мы поддержали его желание, чтобы его отключили от системы жизнеобеспечения. И с тех пор я задаюсь вопросом: неужели нельзя было сделать что-нибудь еще?

Связь - это фундаментальная человеческая потребность.

Так много наших пациентов на долгие годы потеряли способность говорить, не говоря уже о том, чтобы печатать, и они так отчаянно хотят восстановить связь со своей семьей, со своими близкими. Вы знаете, какой главный запрос мы получаем? Текстовые сообщения. А затем отправьте электронное письмо. Контроль над своим смартфоном. И шокирующий ужас, социальные сети. В последнее время мы так много говорили о недостатках этих технологий, но для людей с параличом это возвращение к жизни. BCI делают все это возможным.
Теперь часть проблемы заключается в том, что ИМК обычно требуют инвазивной хирургии. Это массив Юты. Он разработан аналогично всем другим разрабатываемым в настоящее время BCI, которые требуют введения игл непосредственно в мозг. Теперь это стало основой важнейших фундаментальных исследований за последние 20 лет и первым доказательством того, что эта технология действительно может работать. Но для пациентов это означает операцию на открытом мозге, которая включает в себя прорезание черепа пилой. И в США есть только около 150 функциональных нейрохирургов, которые могут выполнить эту процедуру. Помимо того факта, что восстановление является сложной задачей, мозг на самом деле не любит, когда в него вводят иглы. Со временем развивается иммунная реакция отторжения тканей инородного тела.
Поэтому мне было интересно, есть ли какой-нибудь другой способ проникнуть в мозг? И там есть потайная задняя дверь. Кровеносные сосуды - это естественные магистрали, ведущие в мозг. Это полые трубки, которые соединяют каждый уголок мозга. Самая большая вена в верхней части находится прямо рядом с моторной корой головного мозга. Именно та часть мозга, к которой мы хотим подключиться, чтобы восстановить контроль над внешним миром.

Насколько это круто?

Теперь мы уже знаем, как путешествовать по кровеносным сосудам. Мы занимаемся этим уже 40 лет, в основном обращаясь к сердцу. Если у кого-то из присутствующих сегодня был сердечный приступ, есть довольно большая вероятность, что вам поставили стент. Стент - это металлический каркас, доставляемый через катетер, который раскрывается подобно цветку в кровеносный сосуд. Миллионы стентов доставляются каждый год не в операционную, а в катетерную лабораторию или катетерную лабораторию. В настоящее время в лаборатории катетеризации принято проникать в мозг по кровеносным сосудам. И есть 2500 врачей, которые теперь могут проложить свой путь к мозгу. Но что действительно удивительно в этом, так это то, что для ИМК мы уже знаем, что устройства можно оставить внутри кровеносного сосуда, клетки разрастаются над ним, встраиваются в стенку, как татуировка под кожей, и мы защищены от этой иммунной реакции. Это одна из причин, по которой наша команда стала первой в мире, получившей зеленый свет от FDA на проведение клинических испытаний постоянно имплантируемого ИМК.
(Аплодисменты)
Итак, что нам нужно было сделать, так это придумать способ установить датчик, подключенный к этим поперечным соединениям стента, который мог бы регистрировать эту мозговую активность. Для этого нам пришлось полностью перестроить производство стентов. Это и есть конечный результат. Я думаю, что это очень красиво. Затем подключите его к кабелю, который выводит информацию из мозга, и сделайте все это таким образом, чтобы ее можно было доставить в лабораторию cath. Таким образом, мы можем сделать BCI доступным не для тысяч людей, а для миллионов людей, которым нужна эта технология.
Так что это было нелегко, у нас ушло десять лет, но я очень рад показать вам, ребята. Мы назвали это Стентродом.
(Аплодисменты)
Грэм Фелстед, невероятный человек, страдающий БАС, стал первым человеком в мире, который получил и использовал один из этих интерфейсов мозг-компьютер. И он очень великодушно предложил вам, всему миру, шанс увидеть, как это выглядит внутри его мозга. Хотели бы вы посмотреть?
Аудитория: Да!

Первый просмотр этого видео был одним из самых невероятных моментов в моей жизни. Я стоял в лаборатории, доктор Питер Митчелл только что завершил операцию, и вы можете видеть устройство, контур устройства, находящегося внутри кровеносного сосуда. Итак, это появилось на экране, и нам просто показалось, что мы стали свидетелями чего-то нового в мире. У меня по спине пробежали мурашки, и теперь я снова думаю об этом. Я повернулся к своему коллеге Питу и сказал что-то поэтическое и глубокое, например: "Пит, черт возьми!"
(Смех)

А потом, два часа спустя, произошло нечто еще более удивительное. Грэм проснулся и спросил: “Я жив?” И наша медсестра Кристин разразилась слезами облегчения. Это был феноменальный момент. Как только он установлен на место, он подключается к крошечной антенне, которая находится под кожей на груди. Это собирает необработанные данные мозга и отправляет их из тела по беспроводной сети, чтобы затем соединиться с внешними устройствами. Он всегда включен и готов к работе. Вроде того, как должен работать ваш мозг.

Мы создаем словарь мозга для всех людей

Итак, вот как это работает. Наши инженеры работают с нашими пациентами, чтобы расшифровать определенные движения. Поэтому мы говорим пациенту: “Надавите на ногу”. Поэтому они будут постоянно давить на свою ногу. Вы не увидите, как двигается нога, потому что она парализована, но мы смогли определить, какие сигналы мозга обычно связаны с “Прижмите ногу”. Черная пунктирная линия - это момент нажатия на ногу, и вы можете видеть, что сигнал мозга отличается до и после, что означает, что мы можем превратить это в переключатель. Теперь мы повторяем это для нескольких различных типов движений, скажем, открываем/закрываем ладонь или сжимаем палец клещами. Сейчас это может показаться не так уж много, но они становятся строительными блоками для каждого отдельного взаимодействия с цифровым устройством, которое необходимо для управления. Преобразуется в щелчок, вверх, вниз, влево, вправо, меню, назад и т.д. Но что действительно удивительно, так это то, что в какой-то степени этот процесс, сигналы нашего мозга, универсальны. Так что мозговой сигнал “Прижми ногу” для меня такой же, как и для тебя. Теперь это означает, что мы создаем словарь мозга для всех людей. Это сделает BCI по-настоящему масштабируемым.

Как однажды сказал мне Филип: "Это все равно что учиться ездить на велосипеде. Это требует немного практики, но как только вы начинаете кататься, это становится естественным. Теперь я просто смотрю на экран, на который хочу нажать, и отправляю текстовые сообщения, отправляя сообщения всему миру через Twitter ". Но Грэм, по его словам, по мере того, как его БАС прогрессировал, ему было очень приятно знать, что даже если его тело будет отказывать, он всегда сможет сказать своей жене, что любит ее.

В будущем я очень рад тем достижениям, которые ИМК может принести в лечении других заболеваний, таких как эпилепсия, депрессия и слабоумие. Но помимо этого, что это будет означать для человечества? Что действительно заставило меня задуматься, так это будущее коммуникации. Возьмите эмоции. Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как трудно выразить то, что вы чувствуете? Вы должны саморефлексировать, облечь эмоции в слова, а затем использовать мышцы рта, чтобы произнести эти слова. Но на самом деле ты просто хочешь, чтобы кто-то знал, что ты чувствуешь. Для некоторых людей с определенными заболеваниями это невозможно. Ну и что, если вместо того, чтобы использовать свои слова, вы могли бы выплеснуть свои эмоции всего на несколько секунд? И пусть они действительно почувствуют то, что чувствуете вы. В тот момент мы бы поняли, что необходимого использования слов для выражения нашего текущего состояния бытия всегда будет недостаточно. Тогда будет раскрыт весь потенциал мозга.

Том Оксли специалист по интерфейсу человек — компьютер канал TED
Tom Oxley is a brain-computer interface specialist and the founder and CEO of Synchron, a neural interface technology company.