"Vom putea înlocui orice organ uman"
Crearea unei proteze mâinilor este un progres în domeniul neuroprostheticii. "Gazeta.ru" discută despre dezvoltarea bionicii cu profesorul Universității de Stat din Moscova, Alexander Kaplan. În opinia lui, mai devreme sau mai târziu, va exista o oportunitate de a înlocui orice organ uman.
Ultimul număr al revistei Science Translational Medicine prezintă o realizare progresivă în domeniul neuroprostheticii. Această proteză este o mână care nu numai că se poate mișca, dar posedă și un sentiment tactil. Dennis Sørensen din Danemarca - prima persoană cu o mână amputată, a avut ocazia nu numai să se miște, ci și senzația pe care a fost privat timp de nouă ani. Un design unic a fost elaborat de bioengineerii elvețieni italieni de la Institutul Biorobots din Pisa, Institutul de Bioinginerie al Liceului Politehnic din Lausanne și alte institute aflate sub conducerea profesorului Silvestro Miser.
Ei au creat mai întâi o proteză cu feedback senzorial, care asigură controlul mișcării mâinii.
Citește mai mult:
Senzorii sensibili la presiune sunt localizați pe degetele bratului bionic.
Semnalul electric de la ele se duce la patru electrozi, care sunt implantați chirurgical în nervii antebrațului.
Un algoritm special transformă semnalele slabe de la senzori și le face potrivite pentru recunoașterea sistemului nervos. Astfel, există un feedback senzorial.
Sorensen, în vârstă de 36 de ani, și-a pierdut mâna stângă în urmă cu nouă ani din cauza unui accident cu un afiș de sărbătoare festivă. Purta o proteză bionică, care era deja perfectă: a reacționat la mișcarea mușchilor antebrațului, permițându-vă să stoarceți și să deconectați palma și să țineți obiecte. Cu toate acestea, fără feedback senzorial la sistemul nervos, Sorensen nu a putut simți obiectul pe care-l ținea și a fost forțat să-l privească constant pentru a nu-l lăsa să iasă.
Citește mai mult:
La testarea unei proteze de senzație, pacientul a fost legat la ochi. A trebuit să simtă forma și rigiditatea diferitelor obiecte, pentru a distinge obiectele rotunde și pătrate, moi și dure.
Testele au avut succes: Sorensen a distins mingea de sticlă, portocala de la baseball.
Pentru ziua de azi, designerii au creat doar un prototip de mâna artificială, astfel încât senzorii și electrozii au fost retrași din proteză după testare. Înainte de producția comercială de astfel de proteze de ani și ani. În etapa următoare, inginerii vor trebui să miniaturizeze electronica senzorilor. În plus, acestea vor lucra la creșterea rezoluției tactile și reglarea fină pentru a recunoaște formele complexe.
O mana artificiala de senzatie este un pas mare in fata fata de mana artificiala a cyborgului Nigel Ekland, pe care a demonstrat-o la Moscova, care poate fi citita in Gazeta.ru.
Mâna sa artificială se rotește cu o perie, flexează fiecare deget în parte și poate chiar ceea ce nu poate face o mână umană normală - întoarceți încheietura mâinii la 180 de grade. Dar această mână nu poate simți.
Nu rămâneți în urma protezelor moderne de picior bionic. Mișcarea lor este controlată de nervi, așa că ghicesc intenția proprietarului de a se întoarce spre dreapta sau de a urca pasul. Pe o astfel de proteză, care scria "Gazeta.Ru", un bărbat a reușit să urce la etajul 103 dintr-un zgârie-nori din Chicago. Principiul funcționării acestei proteze este înregistrarea senzorilor prin semnale electromiografice care apar în mușchii coapsei și în piciorul de vorbire, ce ar trebui să facă în continuare. Prima proteză a piciorului bionic a apărut acum doi ani, a permis proprietarului să urce pe scări și să călărească o bicicletă. În genunchi există un microprocesor și patru senzori care colectează informații despre mișcarea corpului, distribuția greutății și unghiul de înclinare. Un grup de ingineri de la Universitatea din Vanderbilt a creat o bioproteză cu articulații controlate la genunchi și gleznă. Acest lucru este asigurat de un sistem complex de senzori, inclusiv giroscoape și contoare de accelerație și o masă de alte electronice. Dar toate aceste bioproteze nu au o senzație tactilă, spre deosebire de ultima creație a specialiștilor italieni și elvețieni.
Citește mai mult:
În ceea ce privește țara noastră, este încă departe de a crea proteze ale membrelor bionice. Deși în această direcție se desfășoară dezvoltarea interfețelor creier-calculator în laboratorul de Doctor de Științe Biologice, Alexander Kaplan, la Facultatea de Biologie a Universității de Stat din Moscova. De exemplu, există o interfață creier-computer cu care puteți scrie textul pe monitor cu un singur ochi. O altă interfață vă permite să controlați un robot miniatural, doar căutați în ochii lui. Ambele funcționează pe baza înregistrării unei electroencefalograme a unei persoane, citind că sistemul convertește semnalele electrice într-o acțiune sau alta. Aceste tehnologii încearcă de fapt să creeze pentru creier o cale artificială suplimentară, ocolind mușchii. Ele pot permite unei persoane complet paralizate să comunice cu alte persoane și să controleze manipulatorii externi.
Alexander Kaplan și-a împărtășit opinia privind crearea unei mâini protetice cu "Gazeta.Ru".
- Cum apreciați aspectul unei proteze?
"De mai mulți ani, au existat probe comerciale de proteze clinice care pot intercepta comenzile creierului pentru a controla mișcarea. Acest lucru se face în diferite moduri, aceste comenzi pot fi interceptate direct de la mușchii întregului membru, pot fi interceptate de nervii care ajung la acest membru și pot fi interceptate din creier. Într-un fel sau altul, aceste proteze funcționează deja, iar unele dintre ele sunt pur și simplu vândute pe piață.
Dar slăbiciunea acestor proteze a fost aceea că o persoană nu a simțit cum strânge o pensulă, de exemplu, cu ce efort are un obiect special.
Este clar că, în astfel de condiții, o persoană nu poate manipula calitativ obiecte din mediul extern: ceva poate fi rupt, ceva nu poate fi păstrat. Chiar dacă puneți senzori de presiune pe proteză, atunci unde să transmiteți această informație, dacă nu există canale de comunicare directă cu creierul? Prin urmare, până acum, inginerii au încercat să utilizeze informații de la senzori în rețelele electronice ale protezei în sine - brațul artificial a trebuit să înțeleagă cât de mare este efortul. Dar acest sentiment nu se referea la persoana însuși.
Citește mai mult:
Și, în sfârșit, primul studiu de succes cu privire la un pacient adevărat. Senzorii tactili artificiali și forțele construite în degete sunt conectate direct la nervi. Se pare că ideea este simplă, dar nu atât de simplă. Fibrele nervoase sunt conductoare care transportă nu numai un curent, ci un semnal cu o anumită codificare. Și încercați să creați exact aceeași codare, care a fost dată anterior de către receptorii naturali deget. Acesta este un cod destul de complex.
Acum cercetatorii au reusit sa stimuleze nervii in asa fel incat o persoana sa o simta ca un efort real din partea degetelor.
Nu se poate spune că acum o persoană simte exact ceea ce a simțit de la receptorii naturali. Dar ei au abordat atât de mult încât o persoană poate învăța să perceapă aceste senzații și le folosește foarte inteligent.
- Ce credeți, care sunt perspectivele acestei direcții? Experții spun că crearea unei proteze a întregului corp uman este chiar la colț.
- Da, această proteză, despre care am vorbit, nu numai că primește comenzi din creier, ci oferă și informații despre feedback-ul creierului. Acesta este un pas spre crearea unor înlocuitori foarte naturali pentru părți ale corpului. De mult timp, am adaptat diferitele proteze ale organismului, începând cu ochelarii - aceasta este, de asemenea, o proteză. Un număr mare de oameni merg cu articulații artificiale, nici măcar nu o observăm. Acum lucrăm la posibilitatea înlocuirii organelor eșuate - rinichii, inima. Acum există prototipuri de astfel de organe artificiale care sunt construite în corp.
Prin urmare, bineînțeles, mai devreme sau mai târziu vom avea ocazia de a înlocui orice organ uman. Și se pune întrebarea dacă va rămâne om.
Dar în timp ce o persoană are propriul creier, care este purtătorul personalității persoanei, cunoștințele, memoria, el este o persoană, chiar dacă are o mare parte din organe înlocuite cu membrele artificiale. Desigur, aceasta este alegerea fiecărei persoane, indiferent dacă este de acord cu o astfel de proteză. Dar, mai mult, nu va fi vorba despre o dezvoltare atât de mare a tehnologiilor, cât de multe probleme morale și etice.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: