Разработки ученых НИУ ВШЭ в области медицинских нейроинтерфейсов будут внедрены в клиническую практику

© iStock

В Федеральном центре мозга и нейротехнологий Федерального медико-биологического агентства начинает работу Лаборатория медицинских нейроинтерфейсов и искусственного интеллекта для клинических приложений, созданная штатными сотрудниками Высшей школы экономики. Рассказываем, чем она будет заниматься и каких результатов планирует достичь.

Лаборатория создана в рамках проекта «Нейрокампус-2030», который реализуется консорциумом в составе Федерального центра мозга и нейротехнологий (флагманской научно-клинической организации, где проводят исследования патологий нервной системы и оказывают высокотехнологичную медицинскую помощь), РНИМУ им. Н.И. Пирогова и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. Финансирование — из средств федеральной программы «Приоритет-2030» РНИМУ им. Н.И. Пирогова.

Заведующим лабораторией стал директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ Алексей Осадчий. Интерес к долгосрочному партнерству с Федеральным центром мозга и нейротехнологий и работе в «Нейрокампусе» на юго-западе Москвы он объясняет не только возможностью профессионального развития и дополнительного заработка для своих сотрудников (что тоже немаловажно, поскольку способствует сохранению и развитию уникального исследовательского коллектива), но и открывающимся доступом к клинической базе, то есть к пациентам.

Алексей Осадчий

© Высшая школа экономики

«За несколько лет работы в Центре биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ с учетом пожеланий медиков был разработан ряд технологий, в основе которых — методы картирования активности головного мозга, позволяющие получить представление о местонахождении отдельных функций коры. Эти технологии требуют трансляционных исследований и внедрения в клиническую практику», — рассказывает Алексей Осадчий.

Лаборатория будет работать по нескольким перспективным направлениям, одно из которых — апробация новых подходов к диагностике и лечению эпилепсии.

Для избавления пациента от эпилепсии, не поддающейся медикаментозному воздействию, в ряде случаев необходима операция по удалению зоны коры головного мозга, откуда начинается судорога. Перед операцией нужно максимально точно и в идеале без дополнительного хирургического вмешательства обнаружить такие зоны. Чтобы успешно это делать, в лаборатории планируется объединить различные методы функционального картирования мозга (магнитоэнцефалография, электроэнцефалография, позитронно-эмиссионная томография, магнитно-резонансная томография и др.), после чего хирурги в некоторых случаях смогут удалять эти зоны неинвазивно, то есть без вскрытия черепа.

Исследователям предстоит решить множество технических вопросов, связанных с оценкой эффективности различных методик и обобщением полученной информации. Они будут взаимодействовать с врачами, разъяснять им результаты своего анализа, а врачи, в свою очередь, будут высказывать свои пожелания, что им хотелось бы получить от исследователей. Планируется участие в консилиумах, детальное рассмотрение каждого случая. Итогом станет создание диагностической службы для пациентов с эпилепсией.

Еще одно направление работы лаборатории — апробация методов пассивного речевого картирования и разработка малоинвазивных систем для протезирования речевой функции, то есть создание «речевого протеза».

Не так давно ученые научились записывать активность мозга человека, произносящего слова в своем воображении, после чего было решено сделать следующий шаг — научиться декодировать эти слова. В Центре биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ при поддержке компании Huawei началась разработка соответствующей технологии, и теперь она будет продолжена также в Лаборатории медицинских нейроинтерфейсов и искусственного интеллекта для клинических приложений. Предстоит апробация «речевого протеза» в клинической практике.

Предполагается, что активность мозга будет считываться при помощи электродов — тонких спиц диаметром менее миллиметра, вставленных в определенную зону черепа и обеспечивающих доступ к сигналам активности мозга. Такую имплантацию электродов можно проводить даже под местным наркозом.

Результатом работы ученых НИУ ВШЭ в новой лаборатории станет не только клиническая апробация, но и — в ближайшей перспективе — сертификация, патентование и коммерциализация своих разработок. При наличии клинических кейсов не придется проводить их длительное тестирование и убеждать врачей в его необходимости. Финансирование лаборатории в рамках программы «Приоритет-2030» рассчитано на восемь лет, и за этот период, по мнению авторов разработок, обеспечить их коммерциализацию вполне реально.

«Открывая лабораторию в Федеральном центре мозга и нейротехнологий, мы замыкаем цикл разработки. С одной стороны, разрабатываем алгоритмы, методики, математические методы и апробируем их в клинике. С другой стороны, тесно общаемся с клиницистами, понимаем их задачи, их чаяния и учитываем это при разработке. В результате происходит взаимообогащение разработчиков и клиницистов, а пациенты получают более высокотехнологичную, в ряде случаев — более щадящую и более эффективную медицинскую помощь», — отмечает Алексей Осадчий.