Біонічні ноги, підключені прямо до нервової системи, дають безпрецедентний контроль рухів
Біонічні ноги, підключені прямо до нервової системи, дають безпрецедентний контроль рухів

Біонічні ноги, підключені прямо до нервової системи, дають безпрецедентний контроль рухів

Як це працює

Успіх цієї методики вчені продемонстрували в новому дослідженні за участю семи людей, які отримали біонічні ноги. Ще 53 людини пройшли аналогічну процедуру, яка може бути використана для встановлення біонічних ніг або рук.

Це перше в історії дослідження протезування, яке демонструє протез ноги з повною нейронною модуляцією, де виникає біоміметична хода,
– говорить Х'ю Герр, співавтор дослідження.

Іншими словами, синтетичний протез здатен замінити втрачену функцію відсутньої кінцівки і таким чином відтворити природну ходу.

Герр додає, що ще нікому не вдавалося продемонструвати такий рівень контролю мозку, коли б протез повністю контролювала нервова система людини, а не алгоритм, записаний в електронні компоненти.

Сама операція, відома як агоніст-антагоністний міоневрологічний інтерфейс (АМІ), полягає у встановленні зв'язку між м'язами кінцівки на межі ампутації та новою біонічною ногою. Електричні сигнали з центральної нервової системи, які передають інструкції для руху, можуть проходити між цими м'язами і реєструватися електродами у щойно встановленому протезі. Сигнали вловлюються роботизованим контролером у протезі, що дозволяє йому керувати ходою пацієнта або способом ходіння. Сигнали про положення і рух протеза пацієнта потім передаються назад до нервової системи.

У серії експериментів, описаних у статті, семеро пацієнтів змогли ходити швидше, ніж люди, які не пройшли через ті самі процедури. Деякі з пацієнтів навіть могли ходити з такою ж швидкістю, як і люди без ампутацій. Вони також могли уникати перешкод і підніматися сходами більш природно.

Демонстрація роботи протеза: відео

Сучасні технології протезування кінцівок вже дозволяють людям з ампутованими кінцівками досягти природної ходи, стверджує команда, яка проводила операцію. Однак ці протези покладаються на роботизовані датчики і контролери, які фактично рухаються за заздалегідь визначеною алгоритмічною схемою. AMI, на відміну від них, дозволяє кінцівці динамічно реагувати на сигнали від тіла.

Підхід, який ми застосовуємо, полягає в тому, що ми намагаємося всебічно пов'язати мозок людини з електромеханікою,
– сказав Герр.

Пацієнти, які перенесли операцію, також відчували менший біль і меншу м'язову атрофію.

За словами дослідників, AMI також можна використовувати для людей, які перенесли ампутацію руки, причому операцію можна проводити як під час первинної ампутації, так і пізніше.

Джерело матеріала
loader
loader