Учени от БАН подобряват система за моторна стимулация при парализа

Учени от Института по информационни и комуникационни технологии на БАН, част от международен консорциум, ще започнат работа по проекта „Авто-адаптивен невроморфен мозъчно-машинен интерфейс“, свързан с приложението на изкуствения интелект в здравеопазването.

Проектът, финансиран от Европейската комисия, цели да позволи на хора с тежки увреждания на гръбначния мозък, които не са в състояние да движат крайниците си, да „проходят” и да извършват дейности, които не са възможни без помощни средства, информират от БАН.

Механизмът на действие включва декодиране на информация от мозъка на пациента за движенията, които той иска да извърши, и подаването й към имплант за стимулация в гръбначния стълб или екзоскелет, чрез които да бъдат извършени движенията.

От българска страна в проекта участват проф. Никола Касабов, проф. Петя Копринкова и ас. Симона Неделчева. Целта ни е, в сътрудничество с колегите Франция, Швейцария и Нидерландия, да създадем устройство, което да разчита сигналите от мозъка и да ги предава към устройствата, които подпомагат движенията на пациента, съобщи проф. Петя Копринкова от Института по информационни и комуникационни технологии на БАН.

Всяка година около 746 000 души получават травма на гръбначния стълб, която има драматична човешка, социална и икономическа цена, и води до частична или дори пълна загуба на способност за движение. Моторните интерфейси мозък-машина (BMI) превеждат мозъчните нервни сигнали в команди към външни механизми. Те повишават надеждата, че може да бъде възстановена подвижността на крайниците, давайки на пациентите контрол върху протезите или дори до техните собствени крайници посредством електрическа стимулация.

Независимо от впечатляващите резултати, въвеждането на невропротезите в ежедневната практика има затруднения. В момента те са ограничени до контролирани тестове в лабораторни условия и изискват редовно преобучение на декодера в контролирана среда. Те включват различни компоненти, които са сложни за инсталация и употреба.

На базата на уникалната експертиза на консорциума в клиничните BMI, проектът NEMO BMI ще провежда изследване на неасистирани и лесни за употреба мобилни невропротези, включващи безжично записващо устройство, декодер на мозъчната активност в реално време, базиран на интегрирани технологии и стимулатор на гръбначния мозък.

Първата цел е значително подобряване на използваемостта посредством въвеждане на авто-адаптивна система за обучение на декодера в процеса на използването на невропротезата. Управляваната от мозъка стимулация на гръбначния мозък, която активира крайниците на пациентите с автоматична оптимизация на стимулиращия сигнал е втората цел на проекта. Третата цел е изследване на миниатюризирани вградени решения посредством използване на предимствата на нова невроморфна хардуерна архитектура.

NEMO BMI технологиите ще бъдат изследвани в offline и режим на работа в реално време в две текущи клинични изследвания, което ще помогне да се дефинира следващата генерация на неасистирани BMI.