Фото: Evan Dougherty/University of Michigan Engineering
Даже современные протезы позволяют лишь ограниченный спектр движений. Их работа оставляет у людей ощущение искусственности и обособленности протеза от тела. Ученые создали и испытали систему, которая должна изменить это положение вещей. Отчет о новой технологии, которая позволяет контролировать работу протеза кисти при помощи нервов, опубликован в журнале Science Translational Medicine.
Ученые разработали протез кисти, который управляется при помощи сигналов, которые поступают от нервов человека, и может контролировать отдельно каждый палец. Он реагирует на «приказания» практически в реальном времени и обладает беспрецедентной точностью движений.
Новая система улавливает электрические сигналы нервов руки и при их помощи управляет протезом кисти. Основная сложность состояла в том, чтобы усилить очень слабый электрический импульс нервов человека. Ученые разделили нервы на более тонкие пучки и приживили к ним небольшие фрагменты мышечной ткани, которые стали работать как усилители сигнала нервных импульсов.
Усиленный сигнал от нервов человека передается на небольшой компьютер. Далее программа машинного обучения интерпретирует этот сигнал и позволяет пациенту органично двигать рукой.
«Мы разработали технологию, которая дает контроль движения каждого пальца протеза с использованием нервов культи пациента. Таким образом, мы получили возможность создать наиболее совершенный контроль протеза, который видел мир», — сказал Пол Седерна (Paul Cederna), профессор Медицинской школы Мичиганского университета, соавтор исследования.
Новая технология была успешно опробована на четырех пациентах в течение 300 дней. Участники исследования могли при помощи протеза поднимать маленькие кубики и банки, сжимать руку в кулак и сводить пальцы вместе. Ученые указывают, что технология со временем станет более компактной и беспроводной.