Останнім часом ми досить часто чуємо про різних високотехнологічних протезах, які можуть управлятися сигналами, зчитуваними з нервових закінчень пошкоджених кінцівок. Більше того, деякі такі протези можуть забезпечити тактильну зворотний зв'язок, передаючи в мозок сигнали через нервові закінчення, до яких вони підключені. Але що робити в тому випадку, якщо пошкодження торкнулися нервову систему руки або ноги людини, зробивши неможливим підключення до неї електронних кіл протеза? Виявляється, вихід вже практично існує, і цим виходом стане технологія прямого підключення до головного мозку, розроблена та експериментально перевірена дослідниками з Чиказького університету і Університету імені Джона Хопкінса.
У процесі розробки нової технології об'єднана група дослідників провела низку експериментів, в ході яких в певні області головного мозку піддослідних макак - резусів подавалися електричні сигнали. У найперших експериментах вчені з'ясували характеристики електричних сигналів, які успішно інтерпретувалися мозком піддослідної мавпи як відчуття від дотиків до різних частин їх пальців та рук. Наступним кроком стали експерименти, які дозволили вченим точно з'ясувати, як мозок співвідносить форму і амплітуду електричного сигналу з силою тактильних відчуттів, тобто з силою тиску, що чиниться на поверхню шкіри кінцівок. І на останньому етапі досліджень вчені вимірювали тимчасові параметри електричного впливу на мозок, що дозволило більш тонко підібрати характеристики електричних імпульсів для того, щоб забезпечити моментальну реакцію на дотик протеза до поверхні якого-небудь предмета.
В даний час дослідники працюють над втіленням розроблених ними технологій в реальності, у вигляді спеціалізованої системи управління протезними пристроями, які будуть передавати сигнали зворотного зв'язку безпосередньо в мозок людини. Першим протезом з прямим підключенням до мозку стане протез руки, який зараз розробляється інженерами і вченими Університету імені Джона Хопкінса і який незабаром стане найскладнішим високотехнологічним протезом у світі, адже в ньому буде використано більше сотні датчиків, що вимірюють силу тиску і механічні сили, що впливають на різні частини цього пристрою.
Звичайно, до того моменту, коли може бути розпочато виробництво і масове застосування подібних протезів, пройде чимало часу, адже передача електричних сигналів безпосередньо в мозок людини протягом тривалого часу є ще досить маловивченою областю і може викликати непередбачувані наслідки. Тому вчені ще належить довести що їх технологія безпечна і надійна при її довготривалому використанні, а це можна буде зробити тільки за допомогою великих і тривалих клінічних випробувань на тваринах і на людях - добровольцях. При цьому, клінічні випробування на людях можуть показати, що передача електричних сигналів може забезпечити вкрай низьку роздільну здатність тактильного зворотного зв'язку, що може змусити вчених в корені переробити технологію і заново проводити всю програму випробувань.
Поділіться новинами з друзями:
|
