Neuroprostetika je oblastí neurovědy zabývající se neurálními protézami, vyvíjející umělá zařízení, která nahrazují nebo zlepšují funkci poškozeného nervového systému. Neuroprostetikem s nejrozšířenějším využitím je kochleární implantát, jehož celosvětově se k roku 2006 používalo přibližně 100 000.
Počátečním problémem ve vývoji neuroprotetik byla spolehlivá lokalizace elektrod v mozku, původně provedená vložením elektrod jehlami a odlomením jehel v požadované hloubce. Nedávné systémy využívají pokročilejší sondy, například ty, které se používají při hluboké mozkové stimulaci ke zmírnění příznaků Parkinsonovy nemoci. Problém obou přístupů je, že mozek volně pluje v lebce, zatímco sonda ne, a relativně drobné nárazy, například autonehoda v nízké rychlosti, jsou potenciálně škodlivé. Někteří výzkumníci, například Kensall Wise z Michiganské univerzity, navrhli uvazování ‚elektrod, které mají být připevněny na vnějším povrchu mozku‘ k vnitřnímu povrchu lebky. Nicméně, i kdyby bylo uvazování úspěšné, nevyřešilo by problém v přístrojích, které mají být vloženy hluboko do mozku, například v případě hluboké mozkové stimulace [DBS].
Jedním z prominentních cílů v oblasti neuroprotéz je vizuální doplněk, který zaznamenává, že zhruba 95% všech lidí považovaných za „slepé“ trpí výrazným poškozením, ale mají určité schopnosti (například vidění nějakého druhu rozostření) – jen asi 5% „slepých“ lidí je úplně slepých. Do 40. let 20. století vědci zavedli koncept umělé elektrické stimulace zrakové kůry a na konci 60. let britský vědec Giles Brindley přinesl průlomové poznatky se systémem pro umisťování elektrod na povrch mozku. Když byly u slepých dobrovolníků stimulovány specifické oblasti mozku, všichni hlásili „vidění“ fosfénů, které odpovídaly místu, kde by se ve vesmíru objevily. Experimenty však byly přerušeny kvůli nepříjemně vysokým proudům potřebným pro stimulaci na povrchu mozku.
Povzbuzen touto prací, National Institutes of Health uskutečnil projekt vývoje a nasazení rozhraní založeného na ultrajemném drátu (25 až 50 mikrometrů) hustě osídleném místy s elektrodami, které by mohly být implantovány hluboko do zrakové kůry, což by vyžadovalo méně proudu než původní Brindleyho návrh. Tato práce vedla k nové elektrodové technologii – jemnější než šířka lidských vlasů – která by mohla být bezpečně implantována zvířatům, aby elektricky stimulovala a pasivně zaznamenávala elektrickou aktivitu v mozku. Toto úsilí přineslo významný pokrok v neurofyziologii, se zveřejněním stovek prací, ve kterých se výzkumníci pokusili vyvinout elektronické rozhraní k mozku.
S touto novou technologií zahájilo několik vědců, včetně Karin Moxonové z Drexelu, Johna Chapina ze SUNY a Miguela Nicolelise z Dukeovy univerzity, výzkum návrhu sofistikované vizuální protézy. Jiní vědci nesouhlasili se zaměřením svého výzkumu a tvrdili, že základní výzkum a návrh hustě osídleného mikroskopického drátu nebyl dostatečně sofistikovaný, aby mohl pokračovat.
V poslední době byly provedeny úspěšné experimenty, při nichž byly ztracené paže zcela nahrazeny kybernetickými náhradami za použití nervů běžně napojených na prsní svaly. Tyto paže umožňují mírně omezený rozsah pohybu a údajně jsou určeny k tomu, aby v nich byly senzory pro detekci tlaku a teploty.
Velká část probíhajícího výzkumu v oblasti neuroprotéz se týká retinálních implantátů a kochleárních implantátů, i když například na Univerzitě Jižní Kalifornie se výzkum provádí v oblasti hipokampálních implantátů.
Medtronic a Advanced Bionics jsou významné obchodní názvy na vznikajícím trhu Deep Brain Stimulation. CyberKinetics je první firmou na výrobu nervových protéz financovaných rizikovým kapitálem a má za sebou první pokus na lidech.
Eur J Neurosci. 22(6): 1529-1540.
J Neurosci. 25, s. 4681-4893.
(seznam univerzit viz Neural Engineering – Neural Engineering Labs)