Ученые ДВФУ, Сколтеха и «Моторики» создают новый «чувствующий» протез руки

Прототип протеза с новой системой очувствления, позволяющей ощущать сигналы, посылаемые протезом при касании, протестировала команда ученых из Сколтеха, Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и компании «Моторика», 13 сентября сообщает портал «Научная Россия».

Главным отличием нового варианта протеза от предыдущих является возможность у этой кибер-руки движения свободного и без фиксации. Сотрудник центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколтеха, нейрофизиолог Гурген Согоян рассказал изданию о задачах, которые поставили перед собой разработчики этой модели:

«Современные протезы могут управляться при помощи датчиков, регистрирующих намерения человека схватить что-то или наоборот отпустить, которые записываются с поверхности культи. Но человеку, который манипулирует протезом, необходимо постоянно следить за ним, потому что он не обладает никакой чувствительностью, в отличие от рук. И поэтому было бы полезно создать такие протезы, которые могли бы передавать сигналы о своем состоянии, причем еще более полезно и удобно было бы, если бы эти сигналы напоминали о тех, которые мы получаем от реальной руки».

Чтобы добиться этого, разработчики протеза применили технологию нейромодуляции или нейростимуляции: в организм человека, лишившегося руки, в непосредственной близости с нервом имплантируются электроды.

Когда такой человек пытается схватить какой-то объект, на этот нерв посылается электрический импульс, который им ощущается так, как если бы касание производилось фантомной конечностью. За счет этого импульса создается натуралистичная обратная связь — именно в этом состоит принципиальная идея технологии очувствления протезов.

Такая связь может осуществляться как инвазивная (сигналы могут подаваться на устройство, имплантированное в организм человека), так и неинвазивная — когда такое устройство находится вне организма человека. От выбора того или иного подхода к связи зависит устройство управления протезом. Для данного прототипа протеза использовались электроды, имплантированные участнику испытания.

Нейрофизиолог рассказал, что работы над проектом начались в 2021 году и сейчас разработчики приступили к его четвертому этапу. Его особенность в том, что им впервые удалось реализовать двунаправленный нейропротез, который одновременно и управляется человеком, и дает ему обратную связь.

Кроме того, ученые провели исследование, насколько человек с такой системой обратной связи может эффективно манипулировать объектами. «Мы оцениваем, насколько такая система полезна, происходит ли разгрузка зрительной системы, затрачивает ли человек меньше времени на манипуляцию, обращает ли на него меньше внимания», — поделился Гурген Согоян полученными результатами.