«Работа этого нейроинтерфейса была проверена с участием семи добровольцев с ампутированной ногой. Проведенные опыты показали, что скорость их хождения выросла на 41 процент по сравнению с обычным протезом, в результате чего участники опытов начали двигаться столь же быстро, как и люди без ампутации. Более того, этот подход позволяет пациентам адаптироваться к движению по склонам, лестницам и другим сложным поверхностям», — говорится в исследовании.
Это открытие совершила группа американских нейрофизиологов под руководством профессора Массачусетского технологического института Хью Герра. Ученые уже несколько лет работают над созданием бионических конечностей, которые бы полностью повторяли функции утерянных рук и ног.
В рамках этого проекта нейрофизиологи разработали особый тип нейроинтерфейсов, который позволяет отслеживать активность сохранившихся мышц в неампутированной части руки и ноги и использовать их для управления работой бионического протеза. Для этого ученые проследили за тем, как меняется электрическая активность мышц здоровых рук и ног при совершении движений и действий. Эти данные ученые использовали для создания программы, считывающей сигналы из мышц и заставляющей протез принять нужную форму в процессе движения.
Аналогичным образом, нейроинтерфейс стимулирует сохранившиеся мышцы после завершения каждого действия, что позволяет пациенту «ощущать» отсутствующую у него конечность, которая при этом не отличается по свойствам от реальной ноги или руки. Работу этой системы проверили, прооперировав 14 человек после ампутации ног, подключив электроды к передней большеберцовой и икроножной мышце.
Внедрение этих электродов и их подключение к управляющей системе бионических протезов значительно ускорило адаптацию добровольцев к пользованию кибер-конечностью, повысило скорость их движения и позволило им научиться «машинально» преодолевать различные препятствия и быстро двигаться по сложному ландшафту. Последующие версии этого протеза, как надеются ученые, позволят пациентам с ампутациями бегать, прыгать или даже стоять на одной ноге, что полностью вернет им утерянные возможности.
