Anul trecut, o echipă de neurologi și ingineri din Pittsburgh a creat primul braț robotic, controlat direct din creierul unei persoane paralizate:
Cu astfel de proteze, există o singură problemă - pot face ceva, dar nu simt deloc nimic. Bratul bionic funcționează numai într-o singură direcție, percepând și întărind impulsurile nervoase care vin de la creier la mușchii bastoanelor, din care intră în procesorul de proteze, unde se formează o mișcare mecanică. Cât de mult este necesar să strângeți o mână artificială pentru a păstra un pahar de hârtie, dar nu pentru a o zdrobi într-un tort plat, o persoană estimează prin ochi.
Pentru a stimula zonele cerebrale necesare cu ajutorul unor impulsuri electrice slabe, neurobiologii au implantat matrici de matcă cu zeci de microelectrozi și au învățat animalele să reacționeze într-un anumit mod la stimuli.
"Leziunile ușoare provoacă în creier excitația unui număr mic de celule nervoase, în timp ce cele mai puternice activează mai mulți neuroni", spune Benzmaya. - Prin creșterea puterii pulsului electric, am obținut mai multă entuziasm, adică animalul a simțit o atingere mai puternică. În a doua serie de experimente, am antrenat animalele pentru a distinge forța depresiei la un anumit punct. "
"În principiu, faptul că este posibil să se evocă senzații prin electrostimulare a fost cunoscut înainte", mi-a spus Benzmaya. - Ne-am gândit: bine, să presupunem că avem proteze cu senzori, este posibil din punct de vedere tehnic de multă vreme, dar de ce au nevoie pentru a le face să funcționeze? Așadar, am creat mai întâi un algoritm care poate fi folosit în protetică. Mai mult, am creat prima neuroprostază somatosenzorială, care creează senzații tactile la animal cu senzori artificiali ".
Există câteva dificultăți tehnice care fac dificilă utilizarea de către utilizatori a acestui model. În primul rând, dexteritatea fenomenală a mâinilor umane este asociată cu cortexul somatosensor al creierului mult mai dezvoltat decât cu macacii. "Reprezentarea fiecărui deget într-o persoană din creier este de șapte ori mai mare decât cea a unui macac", spune Benzmaya. - Având în vedere matricea modernă a microelectrodelor care pot fi implantate în creier, teoretic, se poate obține sensibilitate la zece puncte diferite pe fiecare deget. Dar, cel mai probabil, putem realiza doar o diferențiere a senzațiilor de la vârful unui deget de celălalt. "
Multe laboratoare de inginerie dezvoltă astăzi sisteme senzoriale tot mai sofisticate pentru proteze care percep și traduc atingerea în impulsuri electrice. Electrostimulatoarele de astazi, desigur, sunt destul de greoaie si o persoana, daca ar pune o astfel de proteza, ar trebui sa-si continue pe spate un rucsac sanatos cu un electrostimulator ", spune Benzmaia. "Dar a face ceva mai compact este doar o chestiune de timp și de tehnologie, este destul de realizabilă." Și algoritmul aici este destul de simplu, orice student poate face un astfel de cip. "
Singurul obstacol major în calea utilizării umane este imperfecțiunea matricelor de microelectrozi care trebuie implantate în creier. Pentru a le instala, trebuie să deschideți craniul, să fixați electrozii. În plus, electrozii implantați au o durată limitată de viață, de maximum cinci ani, deoarece țesutul viu reacționează cumva la corpul străin. "Pentru a crea ceva mai convenabil, fără fir și că funcționează timp de zeci de ani, mi se pare cea mai dificilă sarcină tehnică", spune Benzmaia. - Când această sarcină este rezolvată, nu pot spune. Nu-mi place să vorbesc despre momentul în care această tehnologie va deveni pe scară largă. Cu toate acestea, pot spune că pentru studiile clinice la om, multe sunt gata. "
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: