За последние десятилетия протезирование достигло небывалых высот. Современный протез – это не просто механическая замена утерянному органу, это уникальная часть тела, которая дает новые, невиданные ранее возможности.
Современные протезы, в отличие от «мёртвых» конечностей, которые людям с ампутированными частями тела приходилось выбирать раньше, управляются силой мысли. Таким образом инженеры хотят сымитировать реальные ощущения от управления собственными руками, даже если эти «руки» напечатаны на 3D-принтере.
Чтобы наладить связь между искусственным органом и мозгом пациента, биоинженеры имплантируют контроллеры в двигательную кору больного — главный центр головного мозга, отвечающий за движения. Однако для посылки и обработки сигналов требуется время, и потому, как правило, роборуки исполняют «приказы» мозга с некоторой задержкой, и двигаются несколько нереалистично, механически.
Теперь команда американских учёных утверждает, что им удалось создать управляемый силой мысли протез, который исполняет команды мозга значительно быстрее, чем это делали его предшественники, и двигается плавно, почти как настоящая рука.
В 2013 году группа исследователей из Калифорнийского технологического института, Медицинской школы Кека при университете Южной Калифорнии и Национального реабилитационного центра Ранчо Лос Амигос провела эксперимент. Учёные имплантировали пару электродных массивов размером 4×4 миллиметра в заднюю теменную кору парализованного пациента.
В отличие от моторной — или двигательной — коры, которая отвечает непосредственно за движения любого рода, нейроны задней теменной коры контролируют намерение двигаться. Таким образом биоинженеры надеялись предвосхитить желание пациента пошевелить новой искусственной рукой и ускорить реакцию последней на сигналы мозга.
Массивы электродов были размещены в двух зонах задней теменной коры пациента, одна из которых контролирует намерение тянуться рукой до какого-либо предмета, а другая отвечает за хватательные движения. В каждом из массивов было по 96 электродов, каждый из которых считывал сигналы одного нейрона мозга.
От двух массивов электродов были проведены провода к компьютеру, который декодировал нейронные сигналы, а затем транслировал команды непосредственно роборуке. Разумеется, столь громоздкая конструкция является всего лишь прототипом, и рабочая модель управляемого мозгом протеза будет намного компактнее и удобнее.
Пациент, которому вживили имплантаты в мозг в рамках эксперимента, со временем освоил управление роборукой и теперь способен пожимать при встрече руки, держать и пить напитки, и даже играть в «камень-ножницы-бумага».
По материалам Вести.ru