В США впервые одобрили испытания на людях мозгового импланта для восстановления речи

Американская компания Paradromics из Остина (Техас) получила от регулятора США одобрение на первые клинические испытания полностью имплантируемого интерфейса мозг-компьютер Connexus, предназначенного для восстановления речи у пациентов с тяжёлым параличом.

Это первое в мире устройство такого класса, получившее разрешение для испытания на людях. Устройство полностью беспроводное и может стать революцией в помощи пациентам с потерей речи.

В июне этого года компания Paradromics впервые испытала свой мозговой имплантат на мозге живого человека. Но тогда он вживлялся в область мозга, предназначенную для ампутации. Задача стояла проверить совместимость материалов и характеристик датчика с живой тканью человека. Эксперимент был признан успешным, что позволило подать заявку на начало клинических испытаний.

Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) разрешило компании установить датчики Connexus двум пациентам — по одному каждому. В случае успеха эксперимент будет расширен до участия десяти пациентов, двоим из которых внедрят сразу два датчика для увеличения объёма собранных данных и точности слежения за мозговой активностью.

Каждый из датчиков представляет собой «монетку» размерами 7,5 × 1,5 мм с более чем 400 электродами из платины и иридия. Толщина каждого равна 40 мкм, что ненамного больше размеров одного нейрона. Именно в этом кроются преимущества датчика Connexus — каждый электрод способен улавливать активность примерно одного нейрона в моторной коре головного мозга.

Датчик Connexus не может читать мысли человека. Он считывает активность нейронов, когда человек мысленно пытается произнести слова, делая попытку напрячь мышцы гортани, языка и губ. Если пациент парализован, то ни о какой мышечной активности речи быть не может. Он останется нем. Но произведённая мысленными усилиями отдача команд не пропадёт — датчик считает активность мозга и с помощью индивидуально настроенной большой языковой модели транслирует её в речь. Если для обучения использовать архивные аудиозаписи человека, то синтезированная речь может быть полной имитацией говора самого пациента.

Электроды датчика погружаются на небольшую глубину в ткани коры головного мозга пациента. Контроллер для обработки мозговой активности встроен непосредственно в датчик. Обработанный сигнал по имплантированному под кожу проводу поступает в район грудной клетки пациента, где вживляется оптический приёмопередатчик для отправки сигнала на внешний носимый приёмник. Приёмник и по совместительству беспроводное зарядное устройство для передатчика в теле человека подключается к носимому компьютеру с программой-дешифратором и синтезатором речи.

Также в процессе эксперимента будет проверена возможность расшифровывать мысленные движения рук пациентов, чтобы управлять курсором компьютера или другой электроникой. В любом случае первые клинические испытания на людях приблизят момент, когда потерявшие после инсульта или травм речь пациенты смогут вернуться к полноценному общению.