Вы когда-нибудь задумывались, каково было бы иметь возможность управлять бионическим протезом с той же естественностью, что и реальной конечностью? Впервые в истории команде исследователей удалось создать систему, которая не только позволяет мысленно управлять искусственной рукой, но и возвращает мозгу невероятно реалистичные тактильные ощущения. Поворотный момент, который обещает навсегда изменить жизни миллионов людей.
Искусственное прикосновение становится реальностью
История исследований бионических протезов достигла новой захватывающей главы. Ученые из Группа исследований кортикальной бионики разработали интерфейс «мозг-компьютер», который представляет собой очень важный качественный скачок в области искусственных ощущений. Их бионический протез способен воспроизводить самые сложные тактильные ощущения, когда-либо достигнутые, открывая новые перспективы для людей с ограниченными возможностями.
Исследовательская группа использовала технологию под названием внутричерепная микрокортикальная стимуляция (ICMS) мозга, который, как было показано, генерирует яркие тактильные ощущения на коже людей. Как объясняет исследователь Джакомо Валле руководит исследованием (что я ссылаюсь на вас здесь), предыдущие реализации этой технологии были сосредоточены в первую очередь на воспроизведении местоположения и интенсивности ощущений.
Хотя расположение и сила контакта являются важнейшими компонентами обратной связи, ощущение осязания гораздо богаче, поскольку оно также передает информацию о текстуре, свойствах материала, контурах объектов и движении объектов на коже.
Бионический протез – многообещающий эксперимент
Исследователи привлекли двух добровольцев с травмами спинного мозга и имплантировали электроды в сенсорные и моторные области мозга, которые контролируют их руки. Эти имплантаты позволили записывать и расшифровывать различные образцы электрической активности, производимые мозгом добровольцев, когда они думали об использовании своих парализованных конечностей.
Затем участников подключали к устройству, которое действовало как бионическая конечность. Всего лишь силой мысли они могли управлять протезом, оснащенным датчиками, которые связывались с мозговыми имплантатами. Затем исследователи смогли перевести и отправить более сложные ощущения, связанные с прикосновением, через бионический протез непосредственно в мозговые имплантаты добровольцев.
Шаг в будущее
Валле, научный сотрудник Технологический университет Чалмерса, подчеркивает уникальность этого исследования в панораме интерфейсов мозг-компьютер. Впервые были переданы тактильные ощущения, связанные с ориентацией, кривизной, движением и трехмерными формами.
Как уже упоминалось, результаты были неожиданными: «обогащенная» обратная связь добровольцев также улучшила их способность выполнять сложные задачи с помощью бионического протеза, такие как перемещение объектов с большей точностью. Конечно, несмотря на эти впечатляющие достижения, исследователи осознают, что еще есть над чем работать.
Бионический протез, следующие шаги
Более сложные датчики и передовые роботизированные технологии, такие как протез кожи, чтобы полностью уловить ощущения, которые теперь можно закодировать и передать пользователю. Кроме того, потребуются более совершенные мозговые имплантаты, чтобы расширить диапазон ощущений, которые можно стимулировать.
Несмотря на то, что многие проблемы остаются, это последнее исследование свидетельствует о том, что путь к восстановлению осязания становится все более ясным. С каждым новым достижением мы приближаемся к будущему, где протезная часть тела станет не просто функциональным инструментом, а способом познания мира.
Следующим этапом исследования станет тестирование этих систем в более естественных условиях, например, в домах пациентов. Конечная цель – улучшить независимость и качество жизни людей с ограниченными возможностями.