Nowy rodzaj protez reaguje na polecenia wysyłane przez mózg. Użytkownik również odzyskuje czucie
W 1992 roku Hugh Herr miał amputowane obie nogi poniżej kolan po tym, jak doznał ciężkich odmrożeń podczas wypadku w górach.
Dziś Herr jest szefem grupy Biomechatronics w MIT Media Lab. Kilka miesięcy temu, podczas konferencji TED w Vancouver, zaprezentował swoje protetyczne nogi.
W zasadzie jestem garstką śrub poniżej kolan. Ale mogę stepować, tańczyć i biegać.
Biomechatronics
Zespół MIT koncentruje się na tworzeniu protetycznych kończyn, które będą reagować na polecenia neuronów z elastycznością i prędkością tych naturalnych. Grupa naukowców z Herrem na czele jest bliska osiągnięcia swojego celu.
Około 24 czujniki i sześć mikroprocesorów gromadzi sygnały neuronalne z centralnego układu nerwowego, gdy właściciel kończyny myśli o jej poruszeniu. Następnie sygnały są przesyłane do protezy, która wykonuje odpowiedni ruch. Oczywiście pierwszym użytkownikiem protezy jest sam Herr.
Proteza doskonała
Mimo tak zaawansowanej technologii i niebywałej łączności, proteza daleka jest od doskonałości. Pomimo wyjątkowej synchronizacji człowieka z maszyną, nie ma jeszcze mowy o kompletnej fuzji. Tutaj właśnie sprawy się komplikują.
Problem w tym, że Herr w ogóle nie ma czucia w swojej sztucznej kończynie. By wiedzieć, że polecenie neuronowe zadziałało, musi patrzeć w dół, by upewnić się, że stopa rzeczywiście dotknęła podłoża wykonując krok.
Kiedy dotykam moich syntetycznych kończyn, nie mam normalnych wrażeń dotykowych ani ruchowych.
NeuroEmbodied Design
Odtwarzanie wrażeń z posiadania prawdziwej kończyny w protezie jest, w mniemaniu Herra, ostatnią przeszkodą w tworzeniu naprawdę skutecznych syntetycznych kończyn. Zespół oczywiście nie daje za wygraną.
Obecnie grupa Biomechatronics pracuje nad nowym typem protezy, która nie tylko byłaby w stanie odbierać polecenia, ale także wysyłać do użytkownika odczucia z centralnego układu nerwowego. Herr nazywa to neuro-wcieleniem i właściwie jest to rozszerzeniu ludzkiego układu nerwowego również na syntetyczne części ciała.
Gdybym czuł nogi, w pewnym sensie stałyby się częścią mnie. Jak na razie nadal wydają się obce.
Pionierska metoda
Od bardzo dawna, podczas amputacji kończyn lekarze zazwyczaj obcinają ścięgna i zakończenia nerwowe, co minimalizuje doznania, ale często prowadzi do uczucia „fantomowej kończyny”.
Jednak lekarze z zespołu Herra są pionierami nowoczesnego procesu. Podczas amputacji, ścięgna i zakończenia nerwowe pozostają w nienaruszonym stanie, by można było stworzyć połączenie tam, gdzie kończy się ludzka kończyna a zaczyna syntetyczna.
Pierwsze testy
Kilka lat temu, przyjaciel Herra podczas wspinaczki miał wypadek. Mężczyzna marzył o powrocie do sprawności. Jako, ze tragedia zbiegła się w czasie z rozwojem nowej technologii, Jim Ewing stał się obiektem testowym dla zespołu Herra.
Ewing został poddany nowemu procesowi amputacji i wyposażony w protetyczną kończynę, a test zakończył się sukcesem. Mężczyzna kontroluje protezę bez konieczności spoglądania w dół.
Centralny układ nerwowy Ewinga odbiera sygnały i wie, jak kontrolować syntetyczną kończynę w naturalny sposób.