Протезы могут управляться нервами и передавать на них «осязательные» ощущения

Помимо протезов конечностей, управляющихся периферической нервной системой по беспроводному соединению, сегодня разрабатывается также «протезирующая кожа», способная передавать «осязательные» ощущения носителю.

Исследователи из Кембриджского центра восстановления мозга (Великобритания) трудятся над технологией передачи команд по беспроводному интерфейсу от носителя протеза к частям его механической руки — отдельным «пальцам». Разрабатываемый имплантат хирургическим путём устанавливается рядом с нервом, который до утраты носителем конечности управлял ею. После вживления нервная ткань медленно прорастает через устройство. Нервные импульсы, которые бессознательно вырабатывает носитель, затем изучаются, и на их основе подаются управляющие сигналы к приёмнику электромеханического протеза.

Опыты такого рода на мышах и крысах ведутся уже 12 месяцев, и хотя вначале у британцев были опасения, что устройство может повредить нервные окончания и вывести нерв из строя, ничего подобного, к счастью, не случилось.

И тем не менее вопросы не ограничиваются лишь способностью управлять протезом ампутированной конечности. Для относительно полноценной замены, скажем, руки требуется ещё и обеспечение обратной связи: чтобы взять что-то пальцами, человек бессознательно ориентируется на осязательные ощущения от них. Эта проблема также активно исследуется в настоящее время.

Учёные из Лаборатории гибких биоэлектронных интерфейсов Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) работают над созданием различных видов гибкой электроники, которую можно будет встраивать в гибкую «протезирующую кожу», одежду и т. п. Кроме управления протезами при помощи импульсов от нервных окончаний человека, новые системы дадут пользователю обратную связь с бионическими устройствами, что позволит ему более полноценно использовать искусственные конечности.

Основная идея «протезирующей кожи» — в создании чего-то вроде резиновой перчатки, надеваемой на электромеханический протез. Такая «кожа» будет начинена сенсорами давления, передающими по беспроводному соединению ощущения от нажатия на обхватываемый механической рукой предмет. Таким образом, управление механическими «пальцами», которое ранее было основной проблемой для сложных электромеханических протезов, будет походить на управление обычной человеческой рукой.

Ну а германская фирма Otto Bock корпит над несколько более примитивным решением этой же проблемы: вместо передачи данных непосредственно в датчик, присоединяемый к нерву человека, в её модели обратная связь осуществляется посредством вибраций или лёгкого давления на выделенный участок обычной кожи в заранее выбранном месте.

Подготовлено по материалам Би-би-си.