Американські вчені створили біонічну ногу, якою можна керувати силою думки

Дослідники Массачусетського технологічного інституту протестували новий протез, який надає людям з ампутаціями можливість ходити більш природно, підійматися сходами та легко маневрувати навколо бар'єрів. Ця біонічна нога керується мозком.

Ключовим моментом технології біонічних ніг є нова хірургічна техніка 

Ключем до цієї технології біонічної ноги є нова хірургічна техніка під назвою міоневральний інтерфейс агоніст-антагоніст (AMI). Ця операція з ампутації нижче коліна зберігає та відновлює зв’язок нервів і м’язів у залишковій кінцівці, пише Interesting Engineering.

Зазвичай операція з ампутації розриває зв’язки між м’язами (агоністами та антагоністами), які зазвичай працюють разом. Це порушує природний зв’язок між цими м’язами та нервовою системою.

Операція AMI відновлює зв’язок між парами м’язів-агоністів та м’язів-антагоністів у залишковій кінцівці. Сигнали від возз'єднаних м’язів допомагають біонічній нозі визначати, як користувач хоче використовувати протезну стопу (згинати, направляти, обертати).

Як працює технологія

Нейропротезний інтерфейс починає діяти після того, як операція AMI з'єднує м’язи. Він використовує електроди на залишковій частині кінцівки для виявлення та моніторингу м’язових скорочень.

Інтерфейс не просто записує м’язову активність. Він має розширений алгоритм, який діє як декодер. Він аналізує патерни м’язових скорочень і перетворює їх на рухи протеза стопи.

Сім учасників дослідження отримали біонічну ногу з гомілковостопним суглобом з електроприводом. Зазвичай він отримує сигнали від литкових м’язів, які контролюють згинання та розгинання стопи. Потім сигнали подавалися в роботизований контролер, який визначав оптимальний рух щиколотки  залежно від таких змінних, як кут згинання, крутний момент і  потужність живлення.

Дослідники Массачусетського технологічного інституту працюють над тим, щоб зробити цю технологію більш доступною. Вони сподіваються отримати комерційну версію біонічної ноги протягом п’яти років.