Ученые впервые подключили протез руки напрямую к нервам человека (3 фото + 1 видео)

11 февраля 2019

Шведские ученые подключили протез руки прямо к нервам женщины, позволяя ей двигать пальцами с помощью своего разума и даже испытывать тактильные ощущения. Это огромный шаг вперед по сравнению с существующими протезами, которые часто опираются на электроды, расположенные снаружи кожи.

Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Гётеборг, Швеция) и биотехнологической фирмы Integrum AB создали протезную руку в рамках амбициозной европейской исследовательской программы по протезированию конечностей DeTOP.

Хирурги прикрепили протез к двум костям предплечья (лучевой и локтевой) женщины с помощью титановых имплантатов и подключили 16 электродов непосредственно к ее нервам и мышцам, что позволило ей контролировать руку с помощью мыслей и задействовать ее, чтобы завязывать шнурки и набирать текст на клавиатуре. Это первый клинически жизнеспособный, ловкий и чувствительный протез руки, пригодный для использования в реальной жизни. Об этом достижении сообщается на официальном сайте проекта.

«Прорыв нашей технологии заключается в том, чтобы дать пациентам возможность использовать имплантированные нервно-мышечные интерфейсы для управления своим протезом, испытывая при этом ощущения, которые важны в повседневной жизни», — утверждает сотрудник университета Чалмерса Ортис Каталан (Ortiz Catalan).

Электроника, подключенная к нервной системе человека, позволяет создавать новые способы взаимодействия с технологией. На видеоролике, который выпустили шведские ученые, видно, как женщина использует имплантат для манипулирования виртуальной рукой на экране компьютера, то есть еще до того, как был установлен сам физический протез.

Обычные протезы рук опираются на электроды, расположенные над кожей, для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц конечности человека. Эти поверхностные электроды подают ограниченные и ненадежные сигналы, которые позволяют контролировать только пару грубых движений, например сжимание ладони в кулак. Современные протезы рук также имеют ограниченную сенсорную обратную связь. Они не обеспечивают тактильные или кинестетические ощущения, поэтому человек при использовании протеза мог полагаться только на зрение: например, их владельцы не могут сказать, насколько сильно они сжимают объект. Вживляя электроды в нервы, которые раньше были связаны с потерянными биологическими «датчиками» руки, исследователи могут электрически стимулировать эти нервы, что приводит к тому, что пациент воспринимает ощущения, возникающие в протезе.

Новое изобретение стало неким предвестником будущего, в котором роботизированные устройства легко взаимодействуют с нашими телами. В течение десятилетий подобные протезы казались возможными только во вселенной «Звездных войн» и прочих произведениях научной фантастики, однако эта разработка показывает, что такое будущее уже наступило, несмотря на то, что технологии еще не появились в широком доступе.