Большинство людей воспринимают протезы как бесполезное дополнение для симметрии тела. Но новые бионические руки под контролем мозга обещают покончить с этим досадным недоразумением.
Инвазивные и неинвазивные руки все еще не готовы покинуть лабораторию. Но активно совершенствуются. Ученые пока пытаются дать ответ на вопрос «Может ли новый роботизированный протез руки, который обнаруживает сигналы от нервных клеток спинного мозга, подталкивать исследователей ближе к созданию искусственной конечности, которая напоминает реальную вещь?»
Проблема с мышечным управлением роботизированных манипуляторов приводит к тому, что часто повреждаются волокна, которыми протез крепится к человеку.
«Когда рука ампутирована, нервные волокна и мышцы также порваны. А это значит, что очень трудно получить значимые сигналы от них, чтобы управлять протезом», – объясняет Дарио Фарина, профессор биоинженерии в Имперском колледже Лондона.Тем самым половина ампутантов вообще отказываются от протезов, не понимая, как можно их использовать. Поэтому ученые пытаются разработать протез, который управлялся бы сразу из мозга, вместо того чтобы мучить культи. Для решения данной проблемы требуется прямое соединение со спинным мозгом. Если ученые решат эту проблему, на свет появятся интуитивные манипуляторы с беспроводным соединением.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые разработали датчик, который использует электрические сигналы, посылаемые от спинальных двигательных нейронов. Команде удалось с помощью него управлять сразу шестью ампутированными конечностями. Для того чтобы усилить сигналы и сделать их более легкими для датчика, пациентам пришлось развивать интуитивное мышление. То есть учиться управлять тем, чего нет. Полученные данные исследователи декодировали и составили информационную карту, сопоставив ее с сигналами, что передает рукам здоровых людей мозг. На завершающих этапах испытания оказалось, что передача искусственных импульсов почти не уступает обычным. Так что если ампутанты не собираются ловить мух, то в скором времени вполне могут получить полноценные руки, которыми можно управлять без боли силой мысли.
Исследование было опубликовано в Nature Biomedical Engineering.
Автор: Степан Мазур
Оригинал фото: newatlas