Отрасль протезирования всё еще использует устаревшие технологии, которые достигли апогея во время Второй мировой войны. Современные протезы не ощущаются как настоящая рука: пользователь не чувствует касания предметов или сжатия пальцев в кулак.

Согласно новым результатам, опубликованным в Science Robotics, исследователи из клиники Кливленда разработали первую в своем роде бионическую руку, которая позволяет пациентам функционировать наравне с людьми без ампутации.

По словам ведущего автора разработки Пола Мараско, нейро-машинный интерфейс в протезе соединяется с нервами пользователя, позволяя «обманывать» мозг владельца и заставляя его думать, что протез — это настоящая человеческая рука.

Как пояснил Мараско, биомеханическая рука подает сигналы в мозг при помощи маленьких механизмов размером со спичечный коробок. Превращая мысль в действие, человек может управлять протезом как настоящей рукой, при этом чувствуя всё, что происходит во время движения. 

Протез оснащен мощной роботизированной сенсорной системой, которая позволяет ощущать движения.

© Клиника Кливленда.

Искусственная конечность является прорывом не только из-за миллионов процессов, которые обрабатывают механизмы. Протез воспроизводит механику естественных рук достаточно точно, чтобы восстановить бессознательные рефлексы у людей с ампутированными конечностями.

У каждого человека есть тысячи разнообразных рефлексов — от очень сложных до простейших. К примеру, когда мы берем чашку кофе не глядя, рука сама находит кружку на столе и сжимает ручку — это один из приобретенных рефлексов, которые утрачивают люди с потерянными конечностями. 

После тестирования нового протеза на двух испытуемых, исследовательская группа обнаружила, что инвалиды вернулись к рефлексивному поведению, которое было до ампутации, включая интуитивный захват и естественные движения глаз — люди смогли брать предметы, не глядя на протез.

Кроме того, добровольцы ощутили искусственные пальцы как настоящие, а также почувствовали текстуру предметов, которых касались. Оба участника смогли выполнить базовые повседневные задачи, включая поднятие и использование чашек, а также ручное письмо ручкой. Мозг добровольцев воспринял  механическую руку как свою собственную.

Эта передовая система стоит дороже, но она не причинит владельцу вреда, поскольку он точно ощущает свои движения. Добровольцы с нашей бионической рукой вели себя как люди без ампутации — при том, что обычно поведение мозга сильно различается у людей с протезами верхних конечностей и без них. Эти результаты являются важным шагом на пути к тому, чтобы люди, перенесшие ампутацию, полностью восстановили естественную функцию руки, — сказал профессор Мараско.

Это первый в истории протез конечности, который проверяет все ключевые функции руки и использует интерфейс мозг-компьютер. 

Минусом устройства являются дороговизна, однако в перспективе биомеханическая рука позволит людям восстановить не только функцию утерянной руки, но и рефлексы в головном мозге.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.