Po prvi put je osoba s kibernetičkom protezom uspjela vratiti osjećaj dodira

Sadržaj:

Po prvi put je osoba s kibernetičkom protezom uspjela vratiti osjećaj dodira
Po prvi put je osoba s kibernetičkom protezom uspjela vratiti osjećaj dodira
Anonim

Novo neuro sučelje omogućuje ne samo kontrolu kretanja paraliziranih udova, već i osjećaj dodira i doživljavanje drugih taktilnih osjeta. Opis izuma američkih neurofiziologa objavljen je u znanstvenom časopisu Cell.

"Do sada se naš pacijent Ian osjećao kao da mu je ruka" vanzemaljac. "Nije ga mogao normalno kontrolirati ako nije stalno gledao kamo i kako ide. Čak i najjednostavnije radnje", - komentirao je uspjeh jedne od programeri, neurofiziolog s Memorijskog instituta Battel (SAD) Patrick Gantzer.

Takozvana neuro sučelja kombinacija su mikročipova, elektroda i računalnih algoritama. Omogućuju povezivanje raznih kibernetičkih udova, umjetnih očiju ili čak sintetičkih osjetila poput termovizijskih ili rendgenskih snimaka s mozgom osobe ili životinje.

Na primjer, 2012. godine znanstvenici su prvi put povezali umjetnu ruku s mozgom paralizirane žene. Zahvaljujući ovoj protezi, žena je mogla sama popiti šalicu kave i izvršiti neke druge radnje. Godine 2016. stručnjaci sa sveučilišta American Duke povezali su pacijentov mozak s robotskim invalidskim kolicima, a prije godinu dana su pomoću posebnog stimulatora leđne moždine vratili sposobnost hodanja.

Razvoj i korištenje takvih cyber udova, kako je primijetio Gantzer, sada je otežano činjenicom da njihov vlasnik ne može osjetiti njihovo kretanje kada umjetna noga ili ruka dodirne pod, površinu stola i druge prepreke. Kako pokazuju najnoviji pokusi neurofiziologa, taktilni osjeti igraju vrlo važnu ulogu u tome kako mozak "uči" kontrolirati vlastite i kibernetičke udove.

Gantzer i njegov tim riješili su ovaj problem. Posljednjih šest godina radilo se na stvaranju neuro sučelja koje pacijentima omogućuje izravno "povezivanje" ruku s mozgom, zaobilazeći oštećena područja kralježnice.

Kibernetički dodir rukama

U tim pokusima, kako napominje znanstvenik, sudjelovao je 28-godišnji mladić po imenu Ian Burkhart. Prije devet godina ozlijedio je leđnu moždinu u ronilačkoj nesreći. Znanstvenici su u korteks mozga pacijenta umetnuli poseban čip i skup elektroda, a zatim im pokušali spojiti umjetnu ruku.

U početku su ti pokusi bili uspješni: volonter je uspješno savladao kibernetičku protezu i naučio kontrolirati kretanje robotske ruke, izvoditi jednostavne radnje. Međutim, kasnije se njegov napredak usporio, što su i znanstvenici i sam Burkhart pripisali činjenici da nije mogao osjetiti pokrete udova.

Pokušavajući otkriti kako riješiti ovaj problem, Gantzer i njegovi kolege slučajno su primijetili da koža cyberhoda nije potpuno desenzibilizirana. Nastavila je stvarati signale za dodir i kretanje, ali oni su bili preslabi da bi ih pacijentov mozak "primijetio".

Neurofiziolozi su testirali što se događa ako pokušate pojačati ovaj signal pomoću vanjskih senzora, mikromotora i elektroda. Oni su stvarali vibracije i slali električne impulse određene vrste u kožu pacijenta u trenutku kada je dodirnuo neki predmet ili napravio pokrete.

Kao što su pokazali sljedeći pokusi, zahvaljujući takvom poboljšanju, Burkhart je gotovo nepogrešivo počeo prepoznavati da je dodirivao objekt, a da ga nije ni gledao. Osim toga, zbog toga su dobrovoljni pokreti rukama postali brži i precizniji, zahvaljujući čemu je Burkhartu uspio ograničiti snagu svojih pokreta.

U bliskoj budućnosti Gantser i njegov tim planiraju stvoriti novu verziju takve cyber proteze, koja se može koristiti ne samo u laboratoriju, već i kod kuće. Znanstvenici se nadaju da će takvo neuro sučelje pomoći mnogim ljudima da povrate sposobnost da vode svoj život.

Preporučeni: