Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Гетеборг, Швеция) и биотехнологической фирмы Intеgrum аb создали протезную руку в рамках амбициозной европейской исследовательской программы по протезированию конечностей DеTОР. Хирурги прикрепили протез к двум костям предплечья (лучевой и локтевой) женщины с помощью титановых имплантатов и подключили 16 электродов непосредственно к ее нервам и мышцам, что позволило ей контролировать руку с помощью мыслей и задействовать ее, чтобы завязывать шнурки и набирать текст на клавиатуре. Это первый клинически жизнеспособный, ловкий и чувствительный протез руки, пригодный для использования в реальной жизни. «Прорыв нашей технологии заключается в том, чтобы дать пациентам возможность использовать имплантированные нервно-мышечные интерфейсы для управления своим протезом, имея при этом ощущения, которые важны в повседневной жизни», — утверждает сотрудник университета Чалмерса Ортис Каталан.
Электроника, подключенная к нервной системе человека, позволяет создавать новые способы взаимодействия с технологией. На видеоролике, который выпустили шведские ученые, видно, как женщина использует имплантат для манипулирования виртуальной рукой на экране компьютера, то есть еще до того, как был установлен сам физический протез. Обычные протезы рук опираются на электроды, расположенные над кожей, для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц конечности человека. Эти поверхностные электроды подают ограниченные и ненадежные сигналы, позволяющие контролировать только пару грубых движений, например, сжатие ладони в кулак.
Современные протезы рук также имеют ограниченную сенсорную обратную связь. Они не обеспечивают тактильные или кинестетические ощущения, поэтому человек при использовании протеза мог надеяться только на зрение: например, их владельцы не могут сказать, насколько сильно они сжимают объект. Если электроды вживлять в нервы, которые ранее были связаны с потерянными биологическими «датчиками» руки, исследователи могут электрически стимулировать эти нервы, а это приводит к тому, что пациент воспринимает ощущения, возникающие в протезе.
Новое изобретение стало определенным предвестником будущего, в котором роботизированное устройство легко взаимодействуют с человеческим телом. В течение десятилетий подобные протезы казались возможными только в киномире «Звездных войн» и других произведениях научной фантастики, однако эта разработка показывает, что такое будущее уже наступает, несмотря на то, что технологии еще не появились в широком доступе.
Иван Купарвас
Интервью с олимпийским чемпионом по фехтованию.
Профессионально, оперативно, по-хорошему.
