Исследователи из Медицинской школы Питтсбургского университета представили прорыв в разработке интерфейса мозг-компьютер (BCI), способного восстановить у людей утраченное чувство осязания. В эксперименте участники с повреждением спинного мозга смогли ощутить текстуру цифровых объектов — от мягкой шерсти кошки до гладкости яблока — через индивидуально настроенную электрическую стимуляцию.
Ключевым отличием от предыдущих исследований стал подход, при котором пользователи сами контролировали параметры стимуляции, а не получали заранее заданные сигналы. Ранние версии BCI вызывали нечёткие ощущения, напоминающие вибрацию или покалывание, что затрудняло различение объектов. Теперь участники смогли создать уникальные тактильные образы для каждого предмета, делая взаимодействие с виртуальной средой более интуитивным.
«Осязание — это часть невербального общения, оно персонально и наполнено смыслом, — пояснила ведущий автор Сесилия Вербааршот из Техасского университета (ранее участвовавшая в проекте Питтсбурга). — Когда пользователи проектируют ощущения сами, нейропротез становится естественным продолжением их сенсорного мира».
В эксперименте трём участникам с параличом рук предложили «настроить» стимуляцию под пять объектов: ключ, яблоко, полотенце, тост и кошку. Процесс напоминал игру «холодно-горячо» в пространстве тактильных ощущений. Например, один участник описал кошку как «тёплую», другой — как «гладкую и шелковистую». После настройки испытуемые пытались определить объект только через стимуляцию, что удалось в 35% случаев — результат выше случайного, но далёкий от совершенства. Ошибки, однако, оказались предсказуемыми: кошку путали с полотенцем из-за схожей мягкости, но реже — с твёрдым ключом.
«Мы ставили амбициозную цель и достигли промежуточного успеха, — отметил старший автор исследования Роберт Гонт из Питтсбургского университета. — Даже частичное восстановление тактильной обратной связи открывает путь к протезам, которые будут чувствоваться частью тела».
Работа стала логичным продолжением десятилетних изысканий: в 2010-х учёные из Питтсбурга помогли парализованному пациенту ощутить прикосновение через роботизированную руку, но тогда все объекты воспринимались одинаково. Новый метод, позволяющий настраивать детализацию ощущений, приближает создание BCI, который не только функционален, но и приятен в использовании. Следующим шагом станет интеграция технологии с полноценными нейропротезами, способными передавать сложные тактильные сигналы в реальном времени.