Технологічна гонка щодо створення першого повністю функціонального роботизованого протеза кінцівки з нервовим керуванням триває в кількох різних дослідницьких інститутах, включаючи групу дослідників з усього Мельбурна, Австралія, та проекти, які очолює DARPA, Інститут передових досліджень Міністерства оборони США. Агентство проектів.
DARPA трохи відстає від Мельбурнської групи, оскільки вони зосереджуються на використанні нарукавних пов’язок Myo Gesture як методу інтерпретації сигналів мозку та їх перекладу на жести та рухи протеза кінцівки. Відповідно до ExecutiveGov, проект DARPA покладається на хірургічні імплантати для досягнення біомеханічної залежності між користувачем і роботизованою кінцівкою, навіть дозволяючи користувачам дистанційно керувати кінцівкою, навіть якщо вона не прикріплена безпосередньо до користувача.
Мета DARPA полягає в тому, щоб використовувати міоелектрична стимуляція через остеоінтеграцію що дозволяє мозку надсилати сигнали до смуг Myo Gesture і від смуг до кінцівки робота. Крім того, кінцівка може надсилати зворотний зв’язок і дані через ремінці, а також від ремінців до користувача, щоб вони мали відчуття дотику. Раніше для досягнення цього процесу потрібне було громіздке комп’ютерне налаштування, але все це спрощено до носячих ремінців для жестів та хірургічно імплантованої протезної основи для кінцівки.
Мельбурнська група з шести різних дослідників з різних інститутів хоче зробити крок далі. Вони працюють із 3D-друкованими стовбуровими клітинами, щоб повністю відновити людські кінцівки за допомогою штучної органіки. Якщо ви думаєте, що це те, що ви думаєте, то це саме так.
Надруковані на 3D-принтері кістки, м’язова тканина та кінцівки називаються «м’якими протезами». По суті, це органічна біоніка, яка може електронно взаємодіяти з комп’ютерами, програмним забезпеченням і прошивкою. Гідним порівнянням були б реалістичні протези, які вони використовували Зіркові війни коли вони з тих чи інших причин втратили кінцівки.
За словами хірурга клініки Сент-Вінсент, професора Пітера Чонга, одного з багатьох дослідників, які працюють над Мельбурнським проектом, вони хочуть вийти за межі надсилання сигналів до біонічних кінцівок, вони хочуть, щоб зворотній зв’язок був двостороннім, щоб користувачі могли відчувати імпульси , хват і відчуття від кінцівок. Як пояснили в Вісник Сонця у статті Чонг порівнює процес із грою в телефон…
«Оскільки ці шляхи для думки вже існують у формі нервів, це як телефонна лінія, і ми просто повинні підключити її до механізму та запрограмувати реагувати на сигнал.
«Тоді датчики в пальцях зрозуміють, що ви їх зімкнули, і посилатимуть сигнали по телефонній лінії, щоб ви це відчули. Це мрія, якої ми хочемо.
«З такою вогневою потужністю, яку ми маємо за столом, ми однозначно можемо це зробити»,
Вони майже досягли своєї мети. Вони хочуть обійти нинішній, більш громіздкий процес, який включає такі методи, як нарукавні пов’язки Myo Gesture, де користувачі мають думати про дію, яку вони хочуть надіслати, надсилати цей сигнал на нарукавну пов’язку, а з нарукавної пов’язки він надходить до кінцівки. Поточний роботизований процес протезування позначено як психічно виснажливий і когнітивно виснажливий, оскільки власники мусять думати про надсилання певних сигналів кінцівці, щоб змусити її відреагувати.
Деякі прориви були зроблені с біоміметичні процедури, що дозволило дослідникам зрозуміти, як змусити роботизовані кінцівки імітувати функціональні можливості людини з відповідями 1:1, але це був процес, здебільшого призначений для розуміння нервових процесів, а не для фактичного застосування до тих, хто не має кінцівок.
Мельбурнська група хоче просунути весь біонічний процес, щоб він був таким же безперебійним і плавним, як звичайна людина, яка рухає та згинає свої кінцівки. За словами професора Роба Капси, вони вже переходять до фази тестування на тваринах, де вони хочуть мати можливість зробити наступний крок – мати тактильний зворотний зв’язок миттєво надсилати сигнали власнику протеза, щоб той знав, коли він вас торкаються або торкаються чогось. Капса сказав Herald Sun...
«Якби у вас була титанова кінцівка, і ви торкнулися чогось, не відчуваючи цього, ви б просунули руку крізь стіл. Але якби ви змогли повернути сигнал, це було б так само, як відчути його пальцем, у межах розумного»,
«Наступним кроком буде запровадити цю систему в тварин і спробувати цю систему для притягування нерва, щоб він зростав до структури. Тоді, коли він дійде туди, він буде дійсно ефективним у створенні цих нервово-м’язових з’єднань».
Одна з найбільш вражаючих речей, отриманих у Мельбурнському дослідженні, полягає в тому, що вони вважають, що нервові сигнали є універсальними, коли справа доходить до того, що люди рухаються кінцівками у співвідношенні 1:1. Коли їм вдасться досягти прориву завдяки двосторонньому процесу переміщення кінцівок і отримання зворотного зв’язку щодо відчуття дотику, залишиться лише знайти спосіб масового виробництва технології, щоб дозволити тим, у кого відсутні кінцівки, отримати власні протези або навіть допомогти людям із фізично виснажливими станами, такими як інсульт чи розсіяний склероз, можливо, знайти ліки у формі біонічної заміни.
Єдине, чим протез DARPA відрізняється від Мельбурнської групи, це те, що він може піднімати до 45 фунтів, тоді як м’який протез, надрукований на 3D-принтері, міг би витримати лише близько 13 фунтів. Звичайно, з подальшим прогресом у технології обмеження ваги, ймовірно, збільшиться.
Може бути Deus Ex Зрештою, оцінка того, що до 2025 року підвищення стануть нормою, не така вже й далека.
(Основне зображення люб'язно Ociacia)
