Нейронный интерфейс позволил людям с протезами конечностей двигаться быстрее и естественнее.
Впервые небольшая группа пациентов с ампутациями ниже колена смогла контролировать движения своих протезированных ног с помощью нейронных сигналов и обрела естественную походку. Для достижения этого потребовалась специализированная операция в сочетании с неинвазивным подключением поверхностного электрода к роботизированному протезу голени. Исследование , описывающее технологии, было опубликовано в журнале Nature Medicine.
То, что происходит дальше, просто чудо. Пациенты, у которых есть этот нейронный интерфейс, могут ходить с нормальной скоростью; подниматься и спускаться по ступенькам и склонам; и преодолевать препятствия, действительно не задумываясь о самом процессе. Это происходит непроизвольно”, - сказал соавтор Хью Герр, который разрабатывает бионические протезы в MIT Media Lab.“ Несмотря на то, что конечность сделана из титана и силикона — всех этих различных электромеханических компонентов, — она ощущается естественно и двигается естественно, даже без осознанных мыслей.
Подход основан на хирургическом вмешательстве в месте ампутации для создания того, что исследователи называют мионевральным интерфейсом агонист-антагонист, или AMI. Процедура включает в себя соединение пар мышц (в случае ампутации ниже колена - двух пар), а также внедрение запатентованных синтетических элементов.
Интерфейс создает двустороннюю связь между телом и машиной. Электроды, чувствительные к мышцам, посылают сигналы на небольшой компьютер в протезе конечности, который интерпретирует их как импульсы для суставов лодыжки и подушечки стопы. Он также отправляет обратно информацию о положении искусственной ноги, восстанавливая ощущение конечности в пространстве.
Для тестирования бионических ног пациентов просили ходить по ровной поверхности с разной скоростью, подниматься и спускаться по склонам и лестницам, а также маневрировать, объезжая препятствия. У пользователей AMI была более естественная походка, напоминающая движения человека, использующего естественную конечность. Отмечалось также снижение энергетических затрат, нагрузки на организм.