Через пошкодження спинного мозку 28-річний американець більше десяти років був паралізований. Пересадка протеза руки, розробленого інженерами DARPA, дозволила повернути йому чутливість кінцівки. Цей інноваційний протез обмінюється сигналами з мозком, тому коли механічні пальці торкаються будь-яких поверхонь, пересилання відповідних даних імітує повноцінні тактильні відчуття – так, якби конструкція була реальною здоровою рукою.
«Протези, якими можна керувати силою думки, обіцяють широкі можливості, але без наявності зворотного зв’язку і сигналів, які повертаються в мозок, буде достатньо важко досягти того рівня контролю, який потрібен для здійснення точних рухів, – зазначає менеджер програми в DARPA Джастін Санчез. – Направляючи відчуття безпосередньо в мозок, ми бачимо, що ця робота демонструє потенціал для біотехнологічного відновлення майже природних функцій».
У межах клінічних випробувань 28-річному добровольцю вживили масив електродів у сенсорну кору головного мозку. Ця ділянка відповідає за виявлення тактильних відчуттів, зокрема, тиску. Крім того, електроди вживили в моторну кору, яка направляє рух частин тіла.
У результаті експерименту сигнали переміщалися від масиву електродів у моторній корі до механічної руки, розробленої в лабораторії прикладної фізики Університету Джона Хопкінса. Це дозволило добровольцю ефективно управляти рухами протеза. Аналогічний досвід, який раніше провели за участю пацієнта з подібним діагнозом, також завершився успішно.
Наступна частина дослідження передбачала, власне, передання відчуттів. Конструкція протеза містить складні датчики крутного моменту, які дозволяють визначити, коли на якийсь із механічних пальців чиниться тиск, і конвертувати це у фізичні відчуття, які перетворюються на електричні сигнали і надходять у мозок. У першій же серії дослідів доброволець із закритими очима зміг точно описати свої відчуття в 100% випадків. Пацієнт зазначив, що не помітив різниці у відчуттях, які передавалися з протеза і з його власної руки до травми спинного мозку. Коли дослідники, не попереджаючи, торкнулися не одного, а двох механічних пальців, пацієнт також це відчув.
Розробники відзначають, що в майбутньому подібні протези дозволять повернути чутливість людям, які втратили кінцівки в результаті травми або хвороби, а також пацієнтам з повним або частковим паралічем. Складна нейронна технологія забезпечить точне передання форми і текстури поверхні, а значить, пацієнт зможе ефективніше маніпулювати предметами.
