Специалисты Национального исследовательского университета «БелГУ» представили протез руки, который работает под управлением человеческой мысли. В отличие от аналогичных устройств, разрабатываемых компанией Илона Маска, для работы этого протеза не требуется проведение хирургических операций по внедрению электродов в мозг. По заявлению пресс-службы НИУ БелГУ, протез является полностью российской разработкой, передает РИА Новости.
Человеческий мозг разделен на различные отделы, каждый из которых отвечает за определенные функции. Движение координируется в области моторной коры в лобной доле. Когда человек намеревается, например, пошевелить пальцами или сжать кулак, в моторной коре активируются определенные группы нейронов. По информации специалистов НИУ БелГУ, возможно считывание активности нейронов для передачи сигнала на управление протезом.
Работа возбужденных нейронов поддерживается усиленным притоком крови, которая транспортирует кислород, посредством содержащегося в ней гемоглобина, и отводит углекислый газ. Профессор кафедры информационных и робототехнических систем НИУ БелГУ Андрей Афонин отметил, что молекулы гемоглобина поглощают свет в ближнем инфракрасном диапазоне с длиной волны 780-2500 нанометров, наиболее эффективно - на длине волны 850 нанометров.
Система управления бионическим протезом, разработанная в БелГУ, основывается на этом свойстве гемоглобина. Планируется использование внешних инфракрасных излучателей, которые направляют свет на моторную кору, и датчиков, измеряющих количество непоглощенного излучения. Определяя оставшееся количество света, можно выявить активные нейроны и понять намерения человека.
Разработчики БелГУ создали работающий прототип протеза, способный выполнять простейшие движения, такие как сжатие и разжимание кисти согласно намерениям мозга.
В дальнейшем исследователи планируют дополнить систему возможностями более сложных движений, включая те, которые требуют точной моторики, как использование пинцетного захвата для застегивания пуговиц, письма и рисования. В планах также стоит разработка бионических протезов для ног.