Учёные в Сочи провели уникальную операцию по вживлению зрительного нейроимпланта в мозг обезьяны

Учёные в Сочи провели уникальную операцию по вживлению зрительного нейроимпланта в мозг обезьяны
Момент операции / ELVIS-TECH.RU

Уникальную операцию провели в НИИ медицинской приматологии в Сочи. Ученые впервые установили российский зрительный нейроимплант обезьяне и оказались буквально в одном шаге от возможности восстановления зрения людям.

Шанс для незрячих

Председатель Краснодарской краевой организации Всероссийского общества слепых Юрий Третьяк потерял зрение в семь лет.

- Лег спать – видел, проснулся – уже нет. Сказали, глаукома, а там кто его знает, - делится Юрий Серафимович. Сегодня ему уже 70 лет.

- Решились бы на операцию по вживлению импланта?

- Конечно, а что мне терять? Если бы я хоть частично что-то видел, наверное, нет. А я полностью слепой. Только не сильно верю, что такое возможно. Знаю, что сегодня в Израиле делают очки специальные. Их надеваешь, держишь перед собой лист с текстом, очки все сканируют и в наушник «читают». Получается, видишь текст. А тут как? Ну, имплант какой-то в мозг, а как смотреть – камеры какие-то должны быть.

«Электронное зрение»

Работа над созданием технологии, которая позволит слепым людям увидеть мир, начались в 2020 году по инициативе благотворительного фонда поддержки слепоглухих «Со-единение». В итоге появилась целая система ELVIS.

- Аббривиатура ElVIS означает electronic vision - «электронное зрение». Мы специально выбрали название, которое может быть понятно за рубежом. Задачу по восстановлению зрения сегодня решают сразу несколько команд в различных странах мира. Нейроимпланты – сейчас это самая сложная область исследований, но это прямой путь к решению важных медицинских вопросов. Мировые корпорации сегодня вкладывают огромные деньги в это направление, но тот, кто сможет получить и запатентовать технологии первым, станет лидером, - отмечает директор лаборатории-разработчика «Сенсор-Тех» Денис Кулешов.

Система ELVIS позволяет «подключить» к мозгу камеры и передавать изображение в него напрямую, без помощи глаз. Это обеспечивают три блока. В зрительную кору головного мозга устанавливается специальный имплант и стимулирует его малыми токами. Нейроимплант изготовлен из специальных биоматериалов, вся электроника в нем – это сплавы нескольких видов металлов, в том числе ценных. Благодаря этому человек или животное начинает испытывать зрительные ощущения и видит вспышки света.

- А можно через такой имплант «управлять» человеком? Сегодня столько говорят о чипах…

- Если рассуждать в области футуризма, то, наверное, лет через 100 человеку действительно будет можно ввести какой-то чип и управлять им, и сделать это незаметно. Но если смотреть на горизонт 20-30 лет, то это нереально. Вживление любого импланта – это серьезная операция. К тому же наша разработка может лишь передавать в мозг изображение. Кстати, говоря о чипах, почему-то никто не вспоминает, что операции по вживлению электродов в мозг человека используются довольно давно для лечения хронических головных болей или болезни Паркинсона и демонстрируют хорошие результаты. При этом если для «лечения» болезни Паркинсона используется порядка 19 электродов, то нейроимпланты для восстановления зрения насчитывают сотни. К тому же зрительная кора головного мозга имеет свою специфику, сосудистую и нейрофизеологическую составляющие, именно поэтому такие технологии начинают разрабатываться только сейчас, - отвечает Денис Кулешов.

Как это работает?

Изображение в реальном времени считывают две камеры, которые крепятся на специальный обруч на голове. Изображение с них анализирует микрокомпьютер, он крепится на поясе и передает обработанные кадры прямо на имплант в мозг. Пока картинку, получаемую с чипа, можно сравнить со очень старым телевизором.

- Изображение, которое увидит слепой, мы называем контурным или силуэтным. Представьте, что перед вами стоят два человека и машина. С помощью нашего прибора незрячий человек сможет увидеть их контур, он поймет, что перед ним люди и машина, но вот одежду не разглядит. Мы также разработали систему, которая позволит сделать электронное зрение более удобным. С помощью искусственного интеллекта она анализирует изображение и подсказывает слепому человеку, что это. Система уже запатентована в России, сейчас получает патент в США, - поясняет директор лаборатории-разработчика «Сенсор-Тех» Денис Кулешов.

Все компоненты системы разрабатываются в России. Среди партнеров проекта Агентство стратегических инициатив, Первый Московский государственный медицинский университет имени Сеченова, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Центр коллективного проектирования РТУ МИРЭА, ОС «Нейронет», фонд «Сколково» (Группа ВЭБ.РФ) и Московский инновационный кластер. Синхронная работа трех компонентов позволяет начать видеть окружающий мир. Технология будет эффективна для тех слепых и слепоглухих людей, у которых есть поражение сетчатки, патология зрительного нерва или другие тяжелые нарушения зрения. К подобным относятся пациенты с такими сложными заболеваниями, как терминальная глаукома, терминальный пигментный ретинит, генетические дистрофии сетчатки, тотальная отслойка сетчатки, опухоли зрительного нерва и зрительных путей. Нейроимплант позволит видеть людям, у которых по какой-либо причине физически нет глаз.

- Сейчас наша технология рассчитана на помощь людям, которые когда-то видели, а потом потеряли зрение, то есть у них есть так называемая зрительная память. В планах – разработка для людей с врожденной слепотой, однако предсказать, каким будет зрение у человека, который не видел никогда, пока невозможно, - делится Денис Кулешов.

От грызунов до обезьяны

Первые испытания уникального прибора начались в 2020 году. Сначала на грызунах. Учёные оценивали реакцию их мозга на воздействие электродов. Сегодня специалисты перешли на более близкие к человеку виды – обезьян. Для проведения испытаний в НИИ медицинской приматологии в Сочи был выбран шестилетний самец павиана Анубис. Операцию проводил нейрохирург Артур Биктимиров, который занимается сложнейшими операциями на головном мозге уже более 16 лет. Была задействована профессиональная команда медиков – нейрофизиолог, анестезиологи, ветеринарные врачи. Длилась операция два часа.

Момент операции / ELVIS-TECH.RU

- Для меня как для врача не имеет значения, кто лежит на столе, человек или животное. Это живое существо, тут главный принцип — не навредить, - отметил нейрохирург Артур Биктимиров.

Несмотря на то, что подобные технологии призваны вернуть зрение, Анубис – обезьяна зрячая. Основной задачей операции была проверка работы импланта и оценка биосовместимости тканей мозга и компонентов системы ELVIS, отработка действий по установке электродов и подготовка к проведению таких операций нескольким десяткам обезьян – для того, чтобы оценить, насколько хорошо животные видят с помощью электронного зрения. После операции павиан чувствует себя хорошо.

- Новый этап доклинических испытаний прошел успешно, и теперь мы находимся всего в нескольких шагах от начала исследований с участием незрячих добровольцев. Наша задача заключалась не только в тестировании техники и электродов, важно было отработать и хирургические нюансы. Электроды, которые мы поставили, были разработаны при участии специалистов Сеченовского университета. Мы также смогли провести техническое тестирование. Пока животное находилось под наркозом, мы смогли проанализировать сигналы и ответы мозга на них. Сейчас мы продолжаем следить за состоянием обезьяны, оцениваем множество медицинских параметров, чтобы понять, как прижился имплант, - говорит директор лаборатории-разработчика «Сенсор-Тех» Денис Кулешов.

От обезьяны до человека

По прогнозам ученых, испытания на животных продлятся до конца 2023 года. В ближайшие два года планируется провести установку имплантов десяткам обезьян, а затем организовать серию поведенческих экспериментов. При этом все исследования будут проходить с соблюдением международных этических норм. Проще говоря – лишать зрения никого из животных не будут, им достаточно просто завязать глаза. В одном из экспериментов обезьяну заранее, до установки импланта, обучат различать геометрические фигуры. Затем, после установки электродов в зрительную кору головного мозга, животное будет выполнять то же упражнение, но с завязанными глазами – с помощью электронного зрения.

- После проведения всех доклинических испытаний и получения соответствующих разрешений мы рассчитываем перейти к установке ELVIS первым незрячим добровольцам. Уже сейчас можно подать заявку на сайте проекта. Желающих довольно много, каждый слепой человек хочет видеть, - говорит Денис Кулешов.

Предполагается, что операция по установке нейроимпланта для восстановления зрения людям станет широко доступна в России в 2027 году. При этом разработчики планируют, что она будет бесплатной и делаться в рамках государственной программы по оказанию высокотехнологичной медицинской помощи.

- Операции на мозге могут проводить только очень высококвалифицированные нейрохирурги. Поэтому операции по восстановлению зрения, скорее всего, будут доступны только в крупных центрах. Учитывая стоимость изготовления приборов, они будут обходиться государству в сумму от 5 до 10 миллионов рублей, - объясняет директор лаборатории-разработчика «Сенсор-Тех» Денис Кулешов.

По прогнозам ученых, такая операция сможет помочь практически каждому пятом слепому. Сегодня в России проживают 300 тысяч незрячих людей.

Опубликован в газете "Московский комсомолец" №6 от 2 февраля 2022

Заголовок в газете: Третий глаз: российские ученые разработали технологию по восстановлению зрения.

Что еще почитать

В регионах

Новости региона

Все новости

Новости

Самое читаемое

Популярно в соцсетях

Автовзгляд

Womanhit

Охотники.ру