Исследование под названием "StereoEEG Dynamics During Visual-Motor Interaction with a Robotic Hand", опубликованное IEEE в рамках 2025 Seventh International Conference on Neurotechnologies and Neurointerfaces (CNN), представляет собой прорыв в области нейротехнологий

Декодировалась нейрональная активность при взаимодействии с протезом руки, что открывает новые горизонты для интуитивного управления протезами на основе мозговой активности.

Авторы — Анна Макарова, Гурген Согоян, Тимур Сайфутдинов, Ольга Драгой, Андрей Зуев, Олег Карпов и Михаил Лебедев — объединили свои знания в нейронауке, искусственном интеллекте и клинических приложениях, создав междисциплинарный проект, который гармонично сочетает фундаментальные исследования с практическими технологиями.

Разработанный метод использует трансформерную модель для анализа стереоэлектроэнцефалографических (sEEG) сигналов, достигая точности до 0.83 в распознавании жестов отдельных пальцев, что прокладывает путь к созданию более естественных нейроинтерфейсов.Анна Макарова стала ключевым новатором проекта, предложив и реализовав революционный алгоритм на основе трансформерной архитектуры с механизмами пространственного и временного внимания для декодирования sEEG-сигналов. Этот подход преобразует инструменты искусственного интеллекта, изначально созданные для обработки последовательных данных, таких как текст, в средство анализа сложных нейронных паттернов, связанных с визуально-моторным взаимодействием. Алгоритм эффективно выделяет временно-частотные признаки, учитывая индивидуальные особенности пациентов, и обеспечивает высокую точность оффлайн-декодирования жестов роботизированной руки. Достижения Макаровой, соосновательницы ALVI Labs и исследовательницы в области интерфейсов мозг-компьютер, протезирования и восстановления движений, создают основу для будущих систем реального времени, интегрирующих ИИ с мозговыми имплантатами, улучшая качество жизни людей с ампутациями или параличами.

Другие авторы внесли неоценимый вклад, обеспечив целостность исследования через свои специализированные навыки. Гурген Согоян, PhD-исследователь Центра нейробиологии имени Владимира Зельмана при Сколтехе, сосредоточился на обработке нейронных сигналов и интеграции sEEG с BCI-системами, опираясь на свой опыт в восстановлении ощущений у пациентов с протезами через периферийную нервную стимуляцию. Тимур Сайфутдинов, лидер Max Bionics, отвечал за автоматизацию и управление роботизированной рукой, применяя свою экспертизу в интеграции мозговых сигналов с механическими устройствами. Ольга Драгой, директор Центра языка и мозга ВШЭ, обогатила проект нейролингвистическим анализом sEEG, углубляя понимание сенсорно-моторной интеграции в когнитивных и моторных задачах. Андрей Зуев, нейрохирург, обеспечил точность имплантации sEEG-электродов, применяя свой опыт в лечении эпилепсии с помощью стерео-ЭЭГ. Олег Карпов, эксперт в нейронауке и машинном обучении, укрепил исследование анализом эпилептических событий с использованием экстремальной теории ценностей, повышая надежность данных.

Михаил Лебедев, выдающийся нейрофизиолог и последний автор, руководил проектом, опираясь на свою глубокую экспертизу в нейрофизиологии моторного и сенсорного контроля, а также в разработке инвазивных нейроинтерфейсов для декодирования мозговой активности и стимуляции нервной ткани. Его стратегическое видение и научный опыт обеспечили интеграцию sEEG-декодирования с практическим управлением протезами, укрепляя значимость исследования для будущего нейропротезирования.Этот проект демонстрирует силу коллективной экспертизы, объединяя ИИ, нейронауку и робототехнику для создания интуитивных решений, способных трансформировать жизнь пациентов.

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11177531

Какую толщину полимерных чехлов для протезов вы используете? Если вы не знаете ответа, не расстраивайтесь - большинство протезируемых этого не знают. Но, согласно новому исследованию, опубликованному в Nature Scientific Reports, эта информация очень актуальна. Используя передовые технологии визуализации и биомеханического моделирования, исследовательская группа обнаружила, что всего 2 миллиметра дополнительной толщины у полимерного чехла могут значительно снизить давление в протезах нижних конечностей.

В отличие от приемных гильз, полимерные чехлы не были тщательно изучены, что немного странно, поскольку полимерные чехлы более непосредственно взаимодействуют с культей, чем приемная гильза. Большинство исследований на сегодняшний день было сосредоточено на плюсах и минусах различных материалов для полимерных чехлов, но не проводилось обширной работы по таким параметрам, как толщина.

Статья, опубликованная в Nature, была основана на компьютерном моделировании, в ходе которого анализировались механические свойства двух распространенных материалов для полимерных чехлов (геля и силикона) трех толщин (2 мм, 4 мм, 6 мм). Авторы изучили четыре основных фактора: напряжение сдвига (ключевой фактор раздражения кожи на поверхностном уровне), распределение давления (которое воздействует на поверхностные ткани и нервы), вертикальное смещение (соответствует тому, насколько сильно культя перемещается в приемной гильзе) и максимальное напряжение.

Они начали с создания анатомически точной 3D-модели трансфеморальной культи, используя компьютерную томографию и МРТ для точного воспроизведения структуры костей, мышц и нервов. Затем смоделировали полимерный чехол и приемную гильзу с реалистичным набором характеристик.

Основные выводы.
▪️Более тонкие полимерные чехлы приводят к повышению давления. Для гелевых чехлов показания давления при толщине 6 мм были почти на 18% ниже, чем при толщине 2 мм. Для силиконовых вкладышей эффект был еще более впечатляющим: между 2 мм и 6 мм давление падало более чем на 50%.
▪️Гелевые чехлы дают более высокие показатели максимальной деформации, чем силиконовые. Силиконовые вкладыши имеют гораздо меньшую максимальную деформацию и более равномерное распределение.
▪️Гелевые чехлы создают более высокое напряжение сдвига, чем силиконовые. Как и при максимальном растяжении, гелевые вкладыши показали очень высокие показатели напряжения сдвига при толщине 2 мм и лишь незначительное улучшение при толщине 4 мм и 6 мм. Силиконовые вкладыши при любой толщине менее подвержены нагрузкам, а с увеличением толщины распределение напряжений становится более равномерным.
▪️Более толстые чехлы обеспечивают большее смещение.

Суть в том, что при выборе полимерных чехлов неизбежно приходится идти на компромиссы. Более толстые чехлы снижают давление, напряжение сдвига и деформацию, что, как правило, сводит к минимуму раздражение кожи, боль и другие неприятные ощущения. Но они также допускают большее смещение, что может нарушить биомеханику походки, подорвать устойчивость, увеличить риск падения и снизить уверенность в себе. Аналогично, силиконовые чехлы лучше снижают давление и нагрузку, но гелевые чехлы обеспечивают лучшую устойчивость. К сожалению, не существует такого сочетания материалов и толщины, которое подходило бы для каждого случая.

Имейте в виду, что эти выводы основаны на чисто теоретических выкладках. Они не были подтверждены в клинических условиях с использованием протезируемых. Результаты достоверны настолько, насколько достоверна модель, на которой они основаны, а ни одна модель не является совершенной; одна или несколько важных переменных неизбежно остаются без внимания. Но, по крайней мере, это исследование дает основу для принятия некоторых обоснованных решений относительно полимерного чехла.

❗️Оригинал статьи: https://www.nature.com/articles/s41598-025-15974-x

Немного юмора. Сегодня взоры протезно-ортопедической отрасли прикованы к Франкфурту.
Ottobock осмеливается стать достоянием общественности - да, тот самый «семейный скрытый чемпион» теперь официально выходит в свет. Генеральный директор Оливер Якоби торжественно объявил об историческом дне для компании.

От тихого семейного бизнеса до мирового лидера, который не раз переворачивал протезно-ортопедическую отрасль с ног на голову (в прямом и переносном смысле) - путь впечатляющий.

Ну а с ценой входа 72 евро за акцию, Ottobock уверено стартует. Так что, в принципе, каждый из нас теперь может стать чуть-чуть совладельцем Ottobock - вопрос лишь, кто первым успеет нажать кнопку «купить» ;)