Мозг подаст команду мышцам: в США разрабатывают ИИ-систему для реабилитации
Американская медтех-компания Neuvotion объявила о планах вывести на рынок разработки для нейрореабилитации, объединяющие ИИ, нейростимуляцию и интерфейсы «мозг—компьютер» (BCI). Компания намерена использовать их для восстановления движения и чувствительности у людей после инсульта, травм спинного мозга и других неврологических нарушений.
Полноценную систему в Neuvotion называют интерфейсом «мозг—тело» (Brain-Body Interface, BBI). В перспективе она должна связать малоинвазивный BCI с неинвазивной стимуляцией спинного мозга и мышц. Алгоритмы будут распознавать намерение совершить движение по сигналам мозга, а система — передавать команду стимуляторам, чтобы активировать нужные мышцы и поддерживать восстановление функций.
Научной основой проекта стали исследования основателя и гендиректора Neuvotion, нейроинженера Чада Бутона, проведенные в Институтах медицинских исследований Файнштейна. В опубликованной в Nature Medicine работе ученые описали «двойной нейронный шунт», который испытали на одном человеке с полной тетраплегией. Экспериментальная система объединила имплантированный BCI со стимуляцией спинного мозга, мышц и сенсорной коры, чтобы участник мог управлять собственной кистью и получать тактильную обратную связь. Это был научный прототип, а не готовый продукт Neuvotion.
В более чем трехлетнем исследовании участвовал один человек. После 35 недель тренировок со стимуляцией спинного мозга сила мышц при сгибании правого локтя выросла на 86%, левого — на 62%, а улучшения сохранялись еще несколько месяцев. С помощью полного комплекса — нейроинтерфейса, стимуляции и активного ортеза — мужчина смог самостоятельно есть и пить из чашки. Вне лаборатории он также сообщал, что научился чесать нос и вытирать лицо.
Исследователи также зафиксировали частичное возвращение тактильной чувствительности в правом запястье, которое после травмы оставалось нечувствительным. Этот эффект сохранялся более двух месяцев после завершения стимуляции. В отдельном эксперименте алгоритм глубокого обучения с подкреплением регулировал силу захвата: с ним участник удерживал пустую яичную скорлупу, не повреждая ее, в 87% попыток, а без него — в 27%.
Использованный в исследовании декодер определял по сигналам мозга четыре состояния — покой, открытие и закрытие кисти, а также движение руки. Максимальная точность достигла 84,6%. После финального обучения одну и ту же версию алгоритма применяли на протяжении пяти месяцев без дополнительной настройки.
Первым коммерческим продуктом Neuvotion станет NeuStim — неинвазивный стимулятор мышц со 181 управляемым контактом. Специалист сможет перемещать точку воздействия с экрана и сохранять индивидуальные настройки, не переставляя электроды вручную. Компания позиционирует устройство как часть своей ИИ-платформы. В ноябре 2024 года NeuStim получил разрешение FDA на выход на рынок по процедуре 510(k) — для применения в клиниках по назначению врача при восстановлении функции правой кисти после инсульта или травмы спинного мозга на уровне C5. Продажи в США планируют начать осенью 2026 года.
В Neuvotion рассчитывают со временем перенести сочетание BCI, ИИ и нейростимуляции из исследовательских лабораторий в обычные клиники. Однако полноценная система «мозг—тело» пока остается на стадии разработки: Nature Medicine описала опыт одного участника, а разрешение FDA распространяется только на NeuStim. Эффективность и безопасность всей платформы еще предстоит проверить в более крупных исследованиях.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
