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 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. 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 к руке. Интегрированная электроника 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. 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 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, нейропротезы, киберпротезы, новые виды интеллекта или использование частей мозга как серверной стойки – читайте в материалах сообщества. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!

Киберпротез. Он нейронов к магнитам