Имплантируемый интерфейс мозг — компьютер для восстановления произвольного захвата кистью с использованием нейропротеза при травме спинного мозга

Потеря функции кисти после травмы шейного отдела спинного мозга резко ограничивает функциональную независимость. Мы описываем метод восстановления произвольного управления захватом кистью у одного пациента мужского пола в возрасте 21 года с полной шейной тетраплегией (уровень C5, класс A по шкале нарушений Американской ассоциации травмы позвоночника) с использованием портативного полностью имплантируемого интерфейса мозг — компьютер в домашних условиях. Интерфейс мозг — компьютер состоит из субдуральных поверхностных электродов, размещённых над моторной корой доминирующей руки, и соединён с передатчиком, имплантированным подкожно ниже ключицы, что обеспечивает непрерывную регистрацию электрокортикографической активности. Информация о намерении совершить движение использовалась для запуска функциональной электрической стимуляции доминирующей руки в ходе первоначального 29-недельного лабораторного исследования, а затем — для управления механическим ортезом кисти при использовании в домашних условиях. Информацию о намерении совершить движение удавалось стабильно декодировать на протяжении 29-недельного лабораторного исследования; средняя точность составила 89,0% (диапазон 78–93,3%). Наблюдалось улучшение как скорости, так и точности выполнения различных задач верхней конечностью, включая поднятие небольших предметов и перемещение предметов к заданным целям. В домашних условиях точность декодирования в испытаниях с разомкнутым контуром достигала 91,3% (диапазон 80–98,95%), а в испытаниях с замкнутым контуром — 88,3% (диапазон 77,6–95,5%). Важно отметить, что в данном исследовании не оценивалась временная стабильность функциональных результатов и показателей декодера. Полностью имплантируемый интерфейс мозг — компьютер можно безопасно использовать для надёжного декодирования намерения совершить движение по активности моторной коры, обеспечивая точное произвольное управление захватом кистью.