Биоинженеры и другие специалисты из Великобритании, США, Европы и Канады создали новую технологию, благодаря которой потерявший руку пациент сможет полноценно управлять протезом – и искусственная рука будет действовать почти как настоящая. Протезы, которые продают сейчас, несовершенны. Для того, чтобы ими пользоваться, нужны работающие мышцы, а кроме того,  функционал таких протезов также ограничен всего несколькими движениями. Новая технология «ловит» электрические сигналы, посылаемые нейронами спинного мозга, декодирует их и переводит в команды для искусственной руки.

Протез руки напечатали за один день и 15 долларов

Дарио Фарина (Dario Farina) из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London) рассказал, что при ампутации руки нервные волокна и мышцы тоже повреждаются, поэтому от них достаточно сложно получить имеющие смысл сигналы. Поэтому профессор и его коллеги сфокусировались на нервной системе в целом.

Ученые наняли шестерых добровольцев, у каждого из которых была ампутирована рука на уровне плеча или локтя. Каждый из участников прошел в Венском медицинском университете (Medical University of Vienna) специальную хирургическую процедуру. Части периферической нервной системы, отвечающие за движения кистей и рук в целом, были подсоединены к здоровым мышцам. В зависимости от того, какая часть руки у добровольца сохранилась, нейроны были соединены с грудными мышцами или бицепсом. В результате этих действий исследователи смогли определить и расшифровать нужные электрические сигналы. Дополнительная проверка с участием здоровых пациентов показала, что расшифровки были верными.

Фото: Imperial College London

На следующем этапе специалисты запрограммировали протез так, чтобы он реагировал на сигналы нейронов как на команды. Искусственную руку подсоединили к тем же нейронам, которые ранее передавали сигналы здоровым мышцам, и после курса физиотерапии добровольцы смогли делать намного большее количество движений, чем это возможно с помощью управляемого мышцами протеза. Участникам эксперимента были доступны все базовые движения руки и кисти.

На этом, по словам ученых, лабораторные тесты можно считать завершенными. Если клинические испытания пройдут успешно – возможно, уже в течение трех лет мыслеуправляемая искусственная рука появится в продаже.