Привкус будущего: пациент управляет двумя бионическими протезами рук одновременно

Привкус будущего: пациент управляет двумя бионическими протезами рук одновременно

Житель Колорадо Ле Бо стал новым лицом бионических технологий, благодаря новейшей разработке Джеймса Хопкинсса: двух разрывающих все шаблоны бионических руки, управляемые непосредственно мозгом. Этот скачок в современном протезировании привлекает внимание миллионов. Во-первых, это выглядит действительно круто. Во-вторых, потому что является живым представлением симбионта биологии и техники. Вид человека, оснащенного двумя MPL (Modular Prosthetic Limbs, модульные протезы конечностей), на самом деле ставит все на свои места: мы уверенно шагаем по пути биотехнологий, которые поставят под сомнение всю нашу концепцию человечности.

Будь то рука, созданная из стволовых клеток, или углеродного волокна, суть протезов всегда одна. Сначала проходит целая буря нейронной активности, которая отвечает за определенное действие. Этот шаблон распознается многоуровневой сетью нейронов или электродов, а затем отправляется к исполнительной части. Большинство людей с ампутированными конечностями вынуждены использовать электродный способ, но Бо повезло, у него осталось немного живых нервов на плечах.

Используя технику под названием "целевая реиннервация", исследователи позволили его мозгу самому проводить распознание и распространение сигнала, посылая его в плечи, где сигнал попадает в неиспользуемые остатки мышц. Существенное различие двух методов заключается в том, что участок передачи сигнала Бо работает по схеме "плечо-рука", вместо обычного "мозг-рука", что упрощает распознавание сигнала, вышедшего из шумного старого мозга.


Несмотря на это, как только сигнал движения обретает химическую или цифровую форму, он стимулирует двигательные белки в мышцах или электрические двигатели в бионической конечности, и таким образом происходит движение. Если представить, что из вашей руки удалены все нервы, суть движения с бионической и биологической точки зрения, почти одна. Команда Джона Хопкинса продемонстрировала не только свою новинку MPL, но и то, как пользователь может управлять обеими конечностями одновременно. Никто никогда не сомневался, что мы можем подружиться с технологиями, но Бо доказывает, что люди могут адаптироваться к таким условиям относительно быстро.

Конечно же, даже впечатляющие модульные руки Джона Хопкинса - всего лишь очередной шаг к финальной цели бионики, так как существует гигантская пропасть между точностью управления, которую мы можем получить при помощи электродов и моторов, и точностью развитой нервной системы. Аппаратное и программное обеспечение, читающее нейронные сигналы и электроды, которые могут превратить эти сигналы в информацию и алгоритмы, постепенно заполняют эту пропасть. В настоящее время, Бо нужно выбирать каждый сустав, которым он хочет пошевелить, отдельно. Это значит, чтобы взять объект, ему надо сначала поднять плечо на нужный угол, затем локоть, затем кисть, и только потом - пальцы.

Привкус будущего: пациент управляет двумя бионическими протезами рук одновременно

Модульные протезы конечностей, более детально

Чтобы заменить работу протеза, вы должны управлять как минимум десятком мышц одновременно и независимо друг от друга. Ученые неистово преследуют эту цель, уже задумываясь о разработке протезов "следующего" нового поколения, хоть мы и только вступили в уже "старое" новое поколение. Исследователи Джона Хопкинса возлагают на будущее большие надежды, заявив, что их работа предвещает протезы достаточной ловкости, чтобы играть на пианино. Конечности уже весят, как обычная рука, и команда даже хочет покрыть ее материалом, схожим с кожей, чтобы не привлекать внимание. Это будет не один из тех синтетических заменителей кожи, обладающих чувствами, которые разрабатываются по всему миру, но нет причин сомневаться, что две технологии однажды будут работать вместе.

Привкус будущего: пациент управляет двумя бионическими протезами рук одновременно

Этот частично финансируемый DARPA протез, вносит некоторый эвфемизм в понятие "пилот-дрон"...

Когда смотришь на человека, который пристально наблюдает за своей рукой, по сантиметру поднимающей чашку с кофе, начинаешь сомневаться в достижениях техники, ведь даже на этом этапе так тяжело жить с одной, очень неуклюжей, бионической рукой. Но две руки, контролируемые человеком, не имеющим богатого опыта работы с протезами, показывают более наглядно, что бионические конечности могут использоваться как обыкновенные руки - даже без взаимодействия с мозгом. В видео выше невероятным кажется не успех и ловкость в испытаниях, а жестикуляция в тандеме с его речью. Такого рода интеграция с мыслями, а не просто физический контакт, является наглядной разницей между вспомогательной робо-рукой и полноценной заменой конечности.

via

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top