Протезда мәхәббәт

Кескәләр койрыкларын югалтканнан соң яңарырга мөмкин, һәм карабалар аякларын югалтканнан соң яңадан торгызылырга мөмкин, ләкин бу "примитив" хайваннар белән чагыштырганда, кешеләр эволюция барышында яңару сәләтен югалттылар. Өлкәннәрдә аяк-кулларны яңарту сәләте нил диярлек, бармак очларын югалтканда яңарырга мөмкин сабыйларны исәпкә алмаганда. Нәтиҗәдә, авария яки авыру аркасында кул-аякларын югалткан кешеләрнең тормыш сыйфаты зур йогынты ясарга мөмкин, һәм ампутлар тормышын яхшырту табиблар өчен биологик алмашны табу мөһим вариант булды.

Борынгы Мисырга кадәр ясалма аяклар турында язмалар бар. Конан Дойлның "Дүрт билгесе" ндә шулай ук ​​кеше үтерү өчен протез кулларын кулланып үтерүченең тасвирламасы бар.

Мондый протезлар гади ярдәм күрсәтәләр, ләкин ампутациянең тормыш тәҗрибәсен сизелерлек яхшыртмыйлар. Яхшы протез ике якка да сигнал җибәрә белергә тиеш: бер яктан, пациент протезаны үз-үзен контрольдә тота ала; Икенче яктан, протез кулы пациентның баш миенең сенсор кортексына сенсация җибәрә белергә тиеш, нервлары булган табигый кул кебек, аларга кагылу хисе бирә.

Элеккеге тикшеренүләр предметларга (маймылларга һәм кешеләргә) робот кулларын акыл белән контрольдә тоту өчен ми кодларын декодлауга юнәлтелгән. Ләкин шулай ук ​​протезга мәгънә бирү мөһим. Тоту кебек гади кебек тоелган процесс катлаулы җавапны үз эченә ала, чөнки без аңсыз рәвештә бармакларның көчен кулларыбызның хисләренә карап көйлибез, шуңа күрә без әйберләрне читкә тайпылмыйбыз. Элегерәк, протез куллары булган пациентлар әйберләрнең көчен билгеләү өчен күзләренә таянырга тиеш иделәр. Без очышта эшли алырлык эшләрне башкару өчен күп игътибар һәм көч кирәк, ләкин хәтта алар еш кына әйберләрне өзәләр.

2011 елда, Герцог университеты маймыллар турында берничә эксперимент үткәрде. Аларда маймыллар төрле материалларның әйберләрен аңлау өчен виртуаль робот кулларын манипуляцияләү өчен акылларын кулланганнар. Виртуаль кул маймылның миенә төрле материаллар белән очрашканда төрле сигналлар җибәрде. Тренировкалардан соң маймыллар билгеле бер материалны дөрес сайлый һәм ризык бүләкләрен ала алды. Бу протезга кагылу мөмкинлеген күрсәтүнең беренчел күрсәтүе генә түгел, маймылларның протез ми җибәргән тактиль сигналларын ми протезга җибәргән мотор контроле сигналлары белән берләштерә алуын күрсәтә. сенсациягә нигезләнеп кул сайлау белән идарә итү өчен кагылудан сенсациягә кадәр кире элемтә.

Эксперимент, яхшы булса да, нейробиологик яктан гына булган, һәм протез кулы катнашмаган. Моның өчен нейробиология һәм электротехниканы берләштерергә кирәк. Агымдагы елның гыйнвар һәм февраль айларында Швейцария һәм АКШның ике югары уку йорты эксперименталь пациентларга сенсор протезасын бәйләү өчен бер үк ысул кулланып мөстәкыйль рәвештә кәгазьләр бастырдылар.

Февраль аенда Лозанна, Швейцария һәм башка учреждениеләрдәге Экол политехникасы галимнәре үзләренең тикшеренүләрен Фән тәрҗемә медицинасында басылган кәгазьдә хәбәр иттеләр. Алар 36 яшьлек Деннис Аабо С темасын бирделәр? Ренсен, төрле сенсация тудыручы робот кулында 20 сенсор сайты бар.

Бөтен процесс катлаулы. Беренчедән, Римның Гимили хастаханәсе табиблары Соренсенның ике кул нервына, урта һәм улнар нервларына электродлар урнаштырдылар. Улнар нервы кечкенә бармак белән идарә итә, урта нерв индекс бармагы һәм бармагы белән идарә итә. Электродлар урнаштырылганнан соң, табиблар Соренсенның урта һәм улнар нервларын ясалма рәвештә стимуллаштырдылар, аңа озак вакыт сизмәгән әйберне бирделәр: кулының югалганын сизделәр. Димәк, Соренсенның нерв системасында бернинди начарлык юк.

Лозаннадагы Экол политехникасы галимнәре аннары сенсорларны робот кулына тоташтырдылар, алар басым кебек шартларга нигезләнеп электр сигналларын җибәрә алалар. Ниһаять, тикшерүчеләр робот кулын Соренсенның өзелгән кулына тоташтырдылар. Робот кулындагы сенсорлар кеше кулындагы сенсор нейроннар урынын ала, һәм нервларга кертелгән электродлар югалган кулдагы электр сигналларын җибәрә алган нервларны алыштыралар.

Equipmentиһазны урнаштырганнан соң, тикшерүчеләр берничә сынау үткәрделәр. Башка комачауламас өчен, алар Соренсенны күзләрен капладылар, колакларын капладылар һәм аңа робот кулы белән генә кагылырга рөхсәт иттеләр. Алар Соренсен кагылган әйберләрнең каты булуын һәм формасын хөкем итә алмавын, шулай ук ​​агач әйберләр һәм тукымалар кебек төрле материалларны аера алуын ачыкладылар. Моннан тыш, манипулятор һәм Соренсенның мие яхшы координацияләнгән һәм җаваплы. Шуңа күрә ул берәр нәрсәне җыеп, тотрыклы тотканда тизлеген тиз көйли ала. "Бу мине гаҗәпләндерде, чөнки соңгы тугыз ел эчендә мин үземдә булмаганны сизә алам", диде Соренсен Лозаннадагы Экол политехникасы күрсәткән видеода. "Кулымны күчергәндә, мин нәрсә эшләгәнемне карау урынына нәрсә эшләгәнемне сизә идем."

Шундый ук тикшеренү АКШтагы Кейш Вестерн Резерв Университетында үткәрелде. Аларның темасы Огайо штатының Мэдисон шәһәреннән 48 яшьлек Игорь Спетик иде. Реактив двигательләр өчен алюминий детальләр ясаганда чүкеч аның өстенә төшкәч, уң кулын югалтты.

Case Western Reserve University тикшерүчеләре кулланган техника Лозаннадагы ECOLE политехникасында кулланылган техника белән бер үк аерма белән бертигез. Лозаннадагы Экол политехникасында кулланылган электродлар Соренсен кулындагы нейроннарны аксонга тиштеләр; Көнбатыш Резерв Университетындагы электродлар нейронга үтеп кермиләр, киресенчә, аның өслеген чолгап алалар. Соңгысы төгәлрәк сигналлар чыгарырга мөмкин, пациентларга катлаулырак һәм нуанс хисләр бирә.

Ләкин моны эшләү электродлар өчен дә, нейроннар өчен дә куркыныч тудыра. Кайбер галимнәр инвазив электродларның нейроннарга хроник йогынты ясавыннан һәм электродларның азрак чыдамлы булуыннан курка. Ләкин, ике институттагы тикшерүчеләр дә үз карашларының кимчелекләрен җиңә алуларына ышаналар. Spрмәкүч шулай ук ​​комбинаттан, мамык шарлардан, чәчләрдән аерылуның төгәл хисен тудыра. Лозаннадагы Экол политехникасы тикшерүчеләре, ләкин тычканнарда тугыз айдан алып 12 айга кадәр дәвам иткән инвазив электродның ныклыгына һәм тотрыклылыгына ышанулары турында әйттеләр.

Шулай да, бу тикшеренүләрне базарга куярга бик иртәрәк. Тотрыклылыкка һәм куркынычсызлыкка өстәп, сенсор протезаның уңайлыгы әле җитәрлек түгел. Протез урнаштырылган вакытта Соренсон һәм Спекдик лабораториядә калдылар. Аларның куллары, чыбыклар һәм гаджетлар белән, фантастик бионик аякларга охшамаган. Тикшеренүдә эшләгән Лозаннадагы Экол политехникасы профессоры Силвестро Микера, гадәттәгечә охшаган беренче сенсор протезаның лабораториядән китүенә берничә ел кала, диде.

"Аларның нәрсә эшләгәннәрен күреп мин бик шат. Бу башкаларга ярдәм итәр дип өметләнәм. Фәннең озак вакыт кирәклеген беләм. Әгәр мин хәзер куллана алмасам, ләкин киләсе кеше эшли алса, бу бик яхшы."