Исследования и разработки
Ученые из лабораторий Университета Питтсбурга, Чикагского университета, Северо-Западного университета и Case Western Reserve University работают над созданием нейропротезов, способных не только двигаться, но и передавать тактильные ощущения владельцу. Их технология основана на использовании крошечных электродных массивов, которые имплантируются в определенные области мозга, отвечающие за движение и осязание.
С одной стороны, электроды позволяют пациенту управлять движениями роботизированной руки, просто думая о них. С другой стороны, датчики на протезе передают тактильные ощущения, стимулируя определенные зоны мозга через электрические импульсы. Эти импульсы активируют участки, связанные с прикосновениями, создавая ощущение давления, текстуры и даже движения объектов по поверхности руки.
Одно из недавних исследований, опубликованное в Nature Biomedical Engineering, показало, что стимуляция сразу нескольких близко расположенных электродов усиливает четкость ощущений и помогает пользователям точнее распознавать силу давления и его локализацию. Это важно для выполнения повседневных задач, таких как захват и удержание предметов.
Другой прорыв, описанный в статье в Science, заключается в создании сложных тактильных ощущений. Ученые стимулировали группы электродов в определенной последовательности, позволяя пользователям чувствовать движение объектов или границы предметов. Это значительно приближает искусственную тактильную обратную связь к естественному человеческому осязанию.
Результаты и перспективы
Эти исследования открывают широкие перспективы для развития протезирования. Создание реалистичных тактильных ощущений может существенно повысить качество жизни людей с ампутациями, позволяя им более уверенно управлять роботизированными конечностями. В будущем ученые планируют увеличить точность стимуляции и расширить покрытие электродов, чтобы охватить больше участков руки и передавать еще более сложные сенсорные сигналы.
Важной частью разработки является улучшение методов хирургической имплантации электродов и усовершенствование алгоритмов, обеспечивающих естественную передачу тактильных ощущений.
Развитие технологий в области интерфейсов «мозг-компьютер» позволяет приблизиться к созданию нейропротезов, обеспечивающих полноценное сенсорное восприятие. Эти достижения помогут миллионам людей по всему миру вернуть утраченные функции и чувствовать мир так же, как и до потери конечностей.