Бионические конечности — это самый прогрессивный в настоящее время вид протезов, который в недавнее время был лишь выдумкой режиссеров и писателей-фантастов. Однако на сегодняшний день существует много различных приборов, заменяющих всевозможные человеческие конечности или же усиливающих физические способности. Эти электронные приборы изготавливаются из искусственных материалов, но человек может управлять ими при помощи собственной нервной системы за счет так называемой целевой мышечной реиннервации.
Принцип работы бионических протезов заключается в следующем: после ампутации конечности часть двигательных нервов остаётся невредимой либо же остаются оборванные части этих нервов, которые контролировали движение конечности до ее ампутации. Эти остатки нервов присоединяются к крупной мышце способной передавать импульс не только к своим нервам, но и к присоединённым (это и называется реиннервацией). Например, к большой грудной мышце, если речь идет об ампутированной руке.
В результате все происходит так же просто, как и при обычном движении пальцем здоровой руки. Человек думает, что надо бы выпить чашечку кофе, но для этого нужно взять стакан. Мозг отправляет сигнал куску грудной мышцы, к которой присоединили нерв, шедший раньше к пальцам. Сигнал доходит до электродов, которые служат центральным компьютером протеза и отправляет команды механизмам, отвечающим за движение роботических пальцев. Тут-то и нужна электромиография. Эта технология позволяет регистрировать разность электрических потенциалов, возникающих при работе мышцы. Она улавливает движение реиннервированного куска грудной мышцы, после чего сигнал передается к нужной части протеза, и эта часть двигается.
Таким же образом происходит движение специального экзоскелета, позволяющего двигаться людям с ограниченными возможностями.
Когда человек хочет сделать движение, мозг посылает вниз по спинному мозгу импульс к неповреждённой мышце. В протезе установлены электроды, которые контролируют эти импульсы. Специальная компьютерная программа декодирует полученные данные и передаёт их протезу для выполнения определённой команды.