На одном дыхании

Авторами изобретения стали ученые из института имени Вейцмана в Реховоте — профессор Ноам Собель, инженеры-электроники Антон Плоткин и Аарон Вайсброд и студентка Ли Села.Это уникальное приспособление может заменить утомительную технологию «подмигивания», благодаря которой больные слагают из букв слова, пользуются компьютером и управляют инвалидным креслом.

Система «вдоха-выдоха», по словам ученых, может использоваться в будущем для облегчения работы хирургов и летчиков. Новое устройство определяет изменение воздушного давления воздуха в ноздрях и переводит его в электрические сигналы. Различные вариации вдоха и выдоха позволили разработчикам устройства создать своеобразный «язык» на базе нескольких сигналов. Результаты тестирования прибора как на парализованных, так и на здоровых людях, показали, что метод вполне прост в использовании. Участники тестирования смогли управлять инвалидным креслом и играть в компьютерную игру, словно руководят процессом с помощью мышки или джойстика.

Профессор Собель подчеркнул, что наиболее эффективные результаты наблюдались в ходе тестирования устройства на пациентах с диагнозом «кома бодрствующая» («псевдокома», состояние полного равнодушия и безучастности больного ко всему окружающему и самому себе при сохраняющейся аутопсихической, в некоторых случаях и аллопсихической ориентировке). Благодаря новому приспособлению больные смогли общаться с членами семьи и контактировать с внешним миром. Некоторым из них удалось впервые за долгое время выразить свои мысли и эмоции. Четверо из тех, кто прошел испытание, уже активно пользуются новой системой письма. Институт Вейцмана совместно с научно-исследовательской организацией «Йеда» намерены заняться дальнейшей разработкой и усовершенствованием нового изобретения.

Сопение — точный моторный навык, который регулируется, в частности, работой мягкого нёба. За его функциональность отвечают нервные окончания, которые соединяются с ним через мозговой центр. Именно эта тесная взаимосвязь натолкнула группу израильских ученых на мысль, что способность сопеть сохраняется даже у больных с самым тяжелым параличом. Работа мозга при выполнении тестов отслеживалась посредством применения магнитно-резонансной томографии. Результаты показали, что за контроль работы мягкого нёба отвечают сразу несколько областей мозга, а это значит, что система «вдоха-выдоха» может исследоваться и с точки зрения работы коры головного мозга. Чтобы проверить эту теорию, ученые создали специальный прибор, датчики которого крепятся на ноздрях пациента и измеряют уровень давления воздуха, поступающего в них.

Первоначальные клинические ислледования показали, что по скорости устройство не уступает джойстику или компъютерной мыши. Позже изобретение прошло тестирование на пациентах с синдромом «псевдокомы» в реабилитационном центре «Ловенштейн» в Раанане.

Один из пациентов центра впал в состояние «комы бодрствующей» семь месяцев назад. Он учился пользоваться новым изобретением в течение нескольких дней и, наконец-то, сумел написать первое сообщение своей семье. Другой пациент, пребывающий в «псевдокоме» уже 18 лет, написал, что новая система письма гораздо удобнее, чем та, что основана на базе «подмигивания». Еще у 10 человек получилось пользоваться компьютером и писать сообщения. Устройство может так же служить, как своего рода «пульт» для инвалидного кресла. Его сигналами служат короткие или длинные вдохи – благодаря этой системе ученым удалось создать сложный язык с разными «позывными».

Новая система является относительно недорогой в производстве, ее можно легко и быстро освоить по сравнению с другими интерфейсами в режиме «мозг-машина», например, на основе «подмигивания».