Перспективы разработки и использования имплантатов с нанопокрытием в экспериментах на нейрофизиологических моделях для создания мозг-компьютерных систем (на примере протезирования зрения) Руснанофорум, 1 – 3 ноября 2010, Москва Докладчик – Базиян Б.Х., доктор биологических наук, руководитель лаборатории нейрокибернетики отдела исследований мозга НЦН РАМН, Москва Соавторы: Гордеев С.А., Иванова М.Е., Ортманн В.В.

В настоящее время большую перспективу имеет использование интерфейсов между мозгом и ЭВМ для сенсорного протезирования, реабилитации двигательных нарушений, коррекции поведения и т.д (так называемые «мозг-компьютерные интерфейсы» - brain-computer interface – BCI). Актуальность и социально-экономическая значимость разработки таких систем очевидна. Мы хотели бы рассказать здесь о протезировании зрительных функций в том случае, когда обычные методы лечения не помогают. ВВЕДЕНИЕ

В развитых странах много людей с очень слабым зрением, а также полностью слепых. По данным ВОЗ в мире насчитывается более 161 млн. человек с ослабленным зрением и 37 млн. слепых. В России по данным Всероссийского общества слепых число лиц, являющихся инвалидами по зрению, составляет более 274 тыс. чел. В США количество слепых составляет примерно 220 тыс. Проблема улучшения состояния таких людей является актуальной. АКТУАЛЬНОСТЬ

УПРОЩЕННАЯ СХЕМА ЗРИТЕЛЬНОГО ПРОТЕЗА

ЦЕЛЬ Исследовать электродную матрицу на: 1. Биосовместимость 2. Долговечность 3. Функциональность

ВНЕШНИЙ ВИД ИМПЛАНТИРУЕМЫХ МАТРИЦ

ПРОВЕРКА БИОСОВМЕСТИМОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ 9-и электродная матрица Крыса с имплантированной матрицей Морф. контроль влияния матрицы на мозг Гистологический контроль положения микроэлектродов

ПРОВЕРКА ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ Модель фосфенного поля – паттерн зрительных вспышек, аналог перцепции фосфенов, предъявляемый животному для обучения Положительный поведенческий ответ на предъявление модели фосфенного поля Положительный поведенческий ответ на электростимуляцию зрительной коры головного мозга

ВЫВОДЫ 1. Наша методика в экспериментах на нейрофизиологических моделях позволяет проверить микроэлектродные матрицы на биосовместимость, долговечность и функциональность. Лишь после этого возможна их имплантация в мозг человека. 2. Предполагаем, что нанопокрытия матриц значительно усилят вышеизложенные их свойства. 3. Аналогов методики в РФ и за рубежом нет. Поддержано грантом: РГНФ a