Роботизированная рука дает парализованному человеку новое чувство осязания (+видео)

В 2012 году парализованная Ян Шоейерман использовала свои собственные мысли, чтобы управлять роботизированной рукой и съесть шоколадку, благодаря системе, разработанной учеными из Университета Питтсбурга и университетского медицинского центра (UPMC).

Теперь та же самая команда воссоздала ощущение физического прикосновения через роботизированную руку, позволяя парализованному человеку почувствовать "свои" пальцы и руку впервые за последние 10 лет.

После первой демонстрации роботизированной руки в 2012 году, команда продолжала совершенствовать технологию, чтобы расширить функциональную полезность руки до естественной маневренности человеческой конечности. Но при всей важности движения, чувство осязания объекта в руках также играет важную роль, создавая петлю обратной связи, которая позволяет нам корректировать нашу хватку и движение по мере необходимости. Посредством дальнейшего развития роботизированной руки и интерфейса между мозгом и компьютером команда из UPMC смогла снова дать 28-летнему Натану Коупленду, который был парализован в автомобильной аварии в 2004 году, ощущение прикосновения.

Как и в случае с Шойерманом, рука имеет проводной интерфейс непосредственно с мозгом Коупленда, что позволяет ему контролировать ее теми же самыми мысленными командами, что и обычно используют люди. Разница в этом случае была в том, что электрические сигналы от руки были переданы через четыре крошечных микроэлектродвигательных массива, имплантированных в области мозга, связанные с осязанием отдельных пальцев и ладони. Конечным результатом была способность чувствовать давление и его степень, хотя до этого пациент не мог различать температуру.

«Я чувствую почти каждый палец – это действительно странное ощущение, - объясняет Коупленд примерно через месяц после операции. - Иногда это тактильные ощущения электричества, а иногда это давление, но по большей части, я могу указать большинство пальцев с определенной точностью. Такое чувство, что мои пальцы задели или толкнули».

Команда UPMC признает, что технологии предстоит еще пройти долгий путь, чтобы в конечном счете разработать систему, которая обеспечивает движение и осязание, как в действительности. Это возможно потому, что мозг до сих пор помнит, как контролировать конечности – травмы просто разрывают связь между ними.

«Самым важным результатом этого исследования является то, что микростимуляция сенсорной коры головного мозга может вызвать естественное ощущение вместо покалывания, - говорит Эндрю Б. Шварц, соавтор исследования. - Эта стимуляция безопасна, а вызываемые ощущения стабильны в течение нескольких месяцев. Необходимо провести еще много исследований, чтобы лучше понять более естественные закономерности стимуляции».