Мышечные имлантаты позволят инвалидам ощущать протез как свою конечность - «Технологии»

Современный высокотехнологичный протез, подключаемый к нервной системе пользователя, воспринимается как инструмент. Полезный, но заведомо чужеродный предмет в контакте с живым телом. Полный контроль над протезом и даже эмуляция осязания при помощи сенсоров мозг не обманут – человек в лучшем случае ощущает себя киборгом-чурбаном.

В Массачусетском технологическом институте полагают, что главная причина — в отсутствии восприятия движения протеза. Мышцы и сухожилья в живой конечности выполняют функцию естественных тензодатчиков – мы ощущаем, как рука движется в пространстве, сгибается, болит и т.д. Но при ампутации этот механизм обрезается, исчезает. Почему бы не создать замену?

Пример потенциальной пользы от такого новшества: большинство мышц конечностей человека работают в паре сгибатель/разгибатель, постоянно балансируя прикладываемые усилия для достижения устойчивого положения. Поэтому можно бить рукой наотмашь или бежать, полагаясь только на рефлексы, тогда как человек с протезом должен увидеть, куда переместить «ногу», чтобы сделать простой шаг. Вернуть восприятие конечностей означает совершить прорыв.

Концепция «оживления» протеза выглядит так: ученые берут небольшой, 4×15 см, пучок мышц из любой доступной части человеческого тела и формируют из него пару сгибатель/разгибатель на основе пластины протеза. При ампутации всегда сохраняется немного здоровых нервных волокон – мышцы «подключаются» к ним, чтобы обеспечить обратную связь. Сигнал можно пропустить через микроконтроллер, для точности обработки и возможности автоматизации процесса.

Технология опробована на крысах и пригодна для любых типов ампутаций, включая очень старые, но есть важный нюанс. Искусственная пара мышц не двигает протез, она служит датчиком-балансиром, чтобы пользователь ощущал протез, как часть своего тела. За движение отвечает сервопривод или иной внешний механизм, поэтому просто вырастить новые руки-ноги не получится. Лишь улучшить протез настолько, чтобы мозг перестал считать его чужеродным объектом.

Это очередной шаг на пути к глубокой киборгизации людей, когда живые и синтетические части организма будут переплетены и взаимосвязаны очень глубоко. Люди не превратятся в роботов… или превратятся, если кто-то решит, что неплохо бы встроить в систему управления таким био-протезом удаленный доступ.