Киберпротез. Он нейронов к магнитам

Технология протезов, управляемых мыслью, будоражит умы ученых и открывает едва ли не киберпанковские перспективы, в которых события последних двух Deus Ex кажутся едва ли не пророческими. Сложность в том, что такие устройства работают при имплантации электродов в нервную систему или в мозг ^[1] ампутанта. Новая технология предлагает изящное решение с крошечными инертными магнитами.

То, как человечество ищет и предлагает решения, связанные с ампутацией, показывает, насколько гибкая и целеустремленная наша природа. Нет разницы, какой именно инструмент ты используешь, если здесь и сейчас и в долгосрок, он приносит наглядные и приятные плоды. Вот про такие инструменты, а также вопросы о природе человека, его эволюции, биохакинге и трансгуманизме, рассказывают материалы сообщества ^[2]. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!

Передача сигналов в киберпротезе и точки старта

Когда человек думает о движении пальцев руки и воспроизводит эту попытку, то электроды распознают нервные сигналы, которые идут от мозга ^[1] к руке. Интегрированная электроника ^[3] преобразует эти сигналы в команды, которые передаются на сервоприводы руки и вот уже пальцы двигаются так, как нужно человеку.

Под руководством профессора Кристиана Чиприани ученые из итальянской Scuola Superiore Sant'Anna (Школа передовых исследований Sant'Anna) приступили к разработке более простой, но более эффективной альтернативы ^[4]. Полученная система была опробована на 34-летнем испытуемом по имени Даниэль, который потерял левую руку в результате несчастного случая в сентябре 2022 года.

Используя МРТ-сканирование и электромиографию – мониторинг электрической активности в мышечной ткани, ученые начали с изучения того, как сокращались мышцы культи левой руки Дэниела, когда он думал о движении пальцев. Частично Дэниел стал хорошим реципиентом, потому что продолжал испытывать фантомное ощущение конечности.

Магниты и киберпротезы

На основе своих наблюдений исследователи имплантировали шесть маленьких магнитов — каждый размером всего в несколько миллиметров — в ключевые мышцы. Затем они предоставили Дэниелу протез руки Mia-Hand, с манжетой из углеродного волокна, надетую на культю руки.

Когда мышцы культи сокращались в ответ на мысли о движении пальцев, датчики магнитного поля в манжете обнаруживали движения имплантированных магнитов. В зависимости от того, какие магниты/мышцы двигались в каком направлении, пальцы руки получали подсказку двигаться соответствующим образом. Нейроуправление для протезов ^[5] строится на иных принципах.

В проведенных тестах Дэниел открывал банки, пользовался отверткой, закрывал зип-пакеты, работал ножом, а также поднимал и перемещал различные предметы. Он также контролировал силу захвата при работе с хрупкими предметами.

По результатам испытаний киберпротеза

Испытание на первом пациенте прошло успешно. Мы может экстраполировать эти результаты на более широкий спектр ампутаций.

Профессор Кристиан Чиприани.

Больше материалов про мозг ^[1], нейропротезы, киберпротезы, новые виды интеллекта или использование частей мозга ^[1] как серверной стойки – читайте в материалах сообщества ^[2]. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!