Китайські вчені створили першу у світі систему для зчитування та модуляції мозку

Китай презентував те, що дослідники називають першою у світі повноциклічною системою інтерфейсу мозок-комп’ютер на основі магнітно-резонансної томографії. Платформа під назвою uMR Shen­guan об’єднує збір мозкових сигналів, їх декодування, модуляцію та оцінку результатів у межах єдиного технічного рішення. Її спільно розробили Shang­hai Unit­ed Imag­ing Health­care і Тяньцзінський університет.

На відміну від попередніх рішень, де МРТ-сканер просто підключали до окремого пристрою нейроінтерфейсу, uMR Shen­guan формує замкнутий контур: мозкові сигнали декодуються, мозок зазнає цільового впливу, а наслідки цього втручання вимірюються в тій самій системі. Таким чином МРТ-сканер перестає бути лише діагностичним інструментом і стає центральним елементом зворотного зв’язку.

За даними розробників, система здатна фіксувати нейронну активність із мілісекундною точністю та вимірювати структури мозку з субміліметровою роздільною здатністю. Це поєднання забезпечує водночас часову роздільність для відстеження швидких змін сигналу та просторову — для визначення точної локалізації активності. Окрім того, система може компенсувати спотворення магнітного поля, які виникають після імплантації пристроїв нейроінтерфейсу.

Спеціальний магнітно-сумісний інструментарій BCI покликаний мінімізувати взаємні перешкоди між апаратурою інтерфейсу та МРТ-обладнанням. За словами Мін Дуна, директора лабораторії Hai­he Lab­o­ra­to­ry of Brain-Com­put­er Inter­ac­tion and Human-Machine Inte­gra­tion, система дозволяє синхронізувати спостереження та втручання в дослідженнях мозку, просуваючи нейроінтерфейси від простого «зчитування сигналів» до «розуміння мозку».

Повна технічна платформа охоплює МРТ із високою просторово-часовою роздільністю, апаратну адаптацію, магнітно-сумісний інструментарій BCI та метод нейромодуляції під керуванням МРТ. Разом ці компоненти мають зробити нейропластичність вимірюваною та керованою: дослідники зможуть спостерігати за мозком, проводити цільове втручання і тут же оцінювати його ефект. Фахівці галузі зазначають, що прогрес у надвисокопольній МРТ, швидких імпульсних послідовностях, обробці сигналів у реальному часі та декодуванні на основі штучного інтелекту суттєво прискорив інтеграцію МРТ із технологіями нейроінтерфейсів.

Презентація відбулася на тлі переходу технологій BCI від лабораторних експериментів до клінічного та промислового застосування. Мін Дун прогнозує, що вже 2026 року галузь нейроінтерфейсів може стрімко прискорити розвиток. У китайській медицині такі системи вже впроваджуються у сферах рухової реабілітації, нейрореанімації, психіатрії, офтальмології та аудіології.

У перспективі сфера застосування BCI може вийти далеко за межі медицини. Серед потенційних напрямів — освіта, спорт, геймінг, поліпшення якості сну та промислова безпека. За словами дослідників, зрілість технології відкриває можливості для глибшого розуміння неврологічних захворювань, точнішого планування терапевтичних втручань і об’єктивної оцінки реакції пацієнтів на лікування.