– Интерфейс мозг – компьютер. Подключение человеческого мозга напрямую к компьютеру – это мечта любителей фантастики и чудесных изобретений. И эта мечта реализована. Исследователи из компании BrainGate при Университете Брауна в США занимаются именно этой задачей. Используя массив электродов размером с таблетку аспирина, имплантированный в мозг, учёные смогли показать, что сигналы нейронов могут быть в реальном времени декодированы компьютером и использованы для управления различными устройствами.
По прогнозам Intel, практическое использование интерфейса компьютер – мозг начнётся ещё до 2020 года. Представьте, что вы получили способность пользоваться интернетом, используя свои мыслительные способности. Это может показаться восхитительной возможностью, остаётся только научиться избавляться от путаницы в мыслях и пользоваться мозгом как инструментом. Возможно, это не такая простая задача, как кажется.
Растворимые батареи питания. Одной из проблем имплантации является доставка питания в устройство, которое находится в теле человека. Вы не можете его подключить к розетке, не можете часто его извлекать, чтобы заменить батарею. Исследователи лаборатории Драпера в Кембриджском университете разработали биоразлагаемую батарею. Она способна генерировать энергию внутри тела, передавать её беспроводным способом, если это необходимо, а затем просто растворяться и исчезать. Другие исследователи пытаются понять, как использовать вырабатываемую телом глюкозу для генерирования энергии. Думаю, что Вы знаете, как делается простая батарейка из клубня картофеля. Так вот, это очень похоже – только гораздо меньшего размера, используется более продвинутая технология.
Бионическое зрение и глаз как сенсор. Австралийская компания Bionic Vision разработала прототип имплантируемого бионического глаза для пациентов, страдающих потерей зрения из-за неизлечимой болезни – пигментного ретинита. Это небольшое устройство напоминает видеокамеру, объектив которой расположен на специальных очках, а изображение передаётся с помощью имплантируемого устройства через зрительный нерв прямо в мозг. Пациентам с полной потерей зрения имплантируются в супрахориоидальное пространство глаза многоканальные электроды. Операция позволяет людям существенно улучшить их возможность ориентации среди различных объектов и способность определять вид предметов на столе.
А вот другой пример использования имплантатов в глаз. Немецкая компания Implandata Ophthalmic Products разработала имплантат, позволяющий обеспечивать постоянный мониторинг глазного давления для контроля развития глаукомы. Сейчас проводятся клинические испытания на первых пациентах, которым делается операция по удалению катаракты. В ходе стандартной операции по замене больной внутриглазной линзы на искусственную беспроводное устройство помещается перед линзой. Имплантат, получивший название Pro-IOP, может осуществлять постоянный мониторинг внутриглазного давления или делать это по запросу через управляющее устройство, а данные через беспроводную сеть передаются врачу.
«Умная»» пыль. Smart Dust (или «умная пыль») – это, возможно, самая последняя инновация в имплантологии. Представьте себе матрицу из настоящих компьютеров с антеннами, каждый из которых намного меньше песчинки; может самоорганизовываться внутри тела в любую нужную сеть для того, чтобы обеспечить выполнение различных сложных внутренних процессов. Представьте себе полчища этих микроустройств, атакующих ранние стадии рака или способствующих облегчению боли в ране; можно использовать и для хранения важной информации, которую будет очень трудно расшифровать или украсть. С помощью «умной» пыли врачи смогут осуществлять различные действия в вашем теле без необходимости его разрезания – доставлять лекарства в нужные места, проводить внутренние операции, осматривать внутренние органы и многое другое.
Имплантат для парализованных. При травмах позвоночника человек полностью или частично утрачивает подвижность. Происходит это оттого, что нарушаются проводящие нервные пути в спинном мозге, передающие приказы от головного мозга к мышцам. Российские и швейцарские исследователи разработали мягкий субдуральный нейропротез, обеспечивающий электрохимическую стимуляцию спинного мозга. Этот имплантат содержит не только электроды, но и особые каналы, позволяющие передавать нейронам химические стимуляторы. При этом использовалась технология «мягких электродов» – была создана гибкая полимерная основа для имплантата, сами же электроды сделали из силиконово-платиновых наночастиц. Этот имплантат уже доказал свою эффективность во время экспериментов с крысами – парализованные животные обретали способность ходить по прямой и подниматься по лестнице.