Šią savaitę laidoje 60 minučių reporteris Scottas Bailey pasakoja apie protezavimo technologijos naujoves. Tai tema, kuria jis transliavo daugiau nei dešimtmetį.

Norint pasidžiaugti protezavimo technologijų pažanga, galima pažvelgti atgal, nuo ko jie prasidėjo. Dešimtmečius protezavimas mažai skyrėsi nuo tų, kurie buvo skirti kariams, grįžusiems iš Antrojo pasaulinio karo. Tai pradėjo keistis 2006 m., kai Gynybos departamentas pradėjo 100 milijonų dolerių projektą, pavadintą Revoliucinis protezavimas.

Bailey pirmą kartą pranešė apie projektą 2009 m. Tuo metu jis apklausė inžinierių ir išradėją Deaną Kameną, kurio išradimai tuo metu buvo „Segway“ ir daugybė medicinos prietaisų. Po to, kai Kamenas prisijungė prie Pentagono projekto, jis ir jo inžinierių komanda praleido metus dirbdami su revoliucine rankos protezavimo problema. Kamenas netrukus suprato, kad tai didžiulė užduotis. Jis paaiškino Billiui, kad žmogaus ranka yra labai sudėtinga mašina.

„Kalbant apie inžineriją, kas čia yra sunkiausia? Billy Kamen paklausė 2009 m., o Kamenas atsakė: „Visa tai“.

Tuo metu naudotojas valdė naują protezuotą ranką, kai lankstė petį ir spaudė bate įmontuotus mygtukus. Jis buvo vienas iš žmonių, kurie išbandė išradimą Fredas Daunas, Veteranų sveikatos administracijos protezavimo vadovas. Iki to laiko jis nešiojo tą patį standartinį protezą nuo tada, kai užlipo ant minos Vietname – 1968 m.

Technologija buvo revoliucinė. Tačiau jis pasakoja Billiui, kad iš pradžių buvo skeptiškas.

„Labai skeptiškai nusiteikęs“, – 2009 m. „Kadangi per tuos metus, kai buvau atsakingas už protezavimą, atsirado daug išradimų. Yra keletas puikių dalykų. Tačiau ilgainiui jie tikrai neveikia, nes jūsų kūnas labai toleruoja įrankiai“.

Galutinis projekto tikslas buvo rasti būdą, kaip robotą tiesiogiai prijungti prie smegenų. Šis proveržis įvyko po kelerių metų, kaip Bailey pranešė 2012 m.

Susipažink su moterimi vardu Jeanas Scheuermannas, dviejų vaikų mama iš Pitsburgo. Ji susirgo genetine liga, vadinama smegenėlių degeneracija, kuri nutraukė ryšį tarp jos smegenų ir kūno. Schurman sugebėjo pajudinti veido raumenis ir kai kuriuos kaklo raumenis, kai ji užsiregistravo eksperimentiniam gydymui Pitsburgo universitete. Ten gydytojai ir mokslininkai taip pat bendradarbiavo su Gynybos departamento projektu.

Eksperimentinės operacijos metu Schurmanno smegenų paviršiuje buvo implantuotos dvi jutiklių matricos, kurių kiekviena yra maždaug žirnio dydžio. Tada jie buvo prijungti prie dviejų kompiuterių jungčių, vadinamų poliais. Per kelis mėnesius Scheurmann sugebėjo valdyti roboto ranką tik savo mintimis.

Tačiau prieš 11 metų technologija turėjo savo ribas. Schurman galėjo sugniaužti ir suspausti savo robotišką kumštį, bet sunkiai sugriebė daiktą, net jei žiūrėjo tiesiai į jį.

Šiandien technologijos dar labiau pažengusios į priekį. Dabar žmonės, patyrę stuburo smegenų pažeidimus ir amputacijas, protezus gali valdyti ne tik protu, įskaitant ir daiktų sugriebimą, bet ir pažangūs protezai taip pat gali atkurti lytėjimo jausmą jų smegenyse.

Billy susipažino su Brandonu Prestwoodu, kuris 2012 m. neteko rankos per pramoninę avariją. Protezas yra prijungtas prie kompiuterio ir rankos raumenų bei nervų, o šie ryšiai leido jam valdyti ranką motoriškai ir atkūrė lytėjimo pojūtį.

– Tai mano pirštai, – pasakė Prestvudas Biliui. „Jaučiu, kad nebeturiu pirštų. Jaučiu juos.”

Scott Embry, Čikagos universiteto projekte dalyvaujančio savanorio, judėjimas ir lytėjimo pojūtis buvo riboti dėl stuburo traumos autoavarijoje. Dabar jo kaukolėje esantys prievadai perduoda jo smegenų ketinimus roboto rankai. Tada roboto rankoje esantys jutikliai lytėjimo pojūtį siunčia atgal į jo smegenis.

Tačiau dabartinės technologijos gali pasiūlyti didžiausią nepriklausomybės laipsnį, kai visai nėra protezo.

Austinas Beginas liko sustingęs po to, kai per atostogas švęsdamas koledžo baigimą įniro į panirusią smėlio juostą. Kaip ir Embry, jo kaukolėje yra prievadų, kurie jungiasi su smegenimis.

Tačiau skirtingai nei Embry, variklio valdymo signalai eina ne į roboto ranką, o į jo ranką. Jo rankos viduje esantys jutikliai judina jo raumenis aplenkdami pažeistą stuburą. Tai leidžia Beginui padaryti tai, ko jis negalėjo padaryti daugelį metų – paspausti tėvui ranką.

„Viskas, ką norėjau padaryti, tai tiesiog paspausti kam nors ranką ir pasakyti, žinai: „Sveiki“.“ Begin tiesiog pasakė: „Sveiki.“ Tačiau turėdamas galimybę tai padaryti su savo tėčiu, atrodė kaip pasakyti: „Ačiū. už paskutinius aštuonerius metus, kai laikiausi to.“ su manimi“.

Aukščiau pateiktas vaizdo įrašas iš pradžių buvo paskelbtas 2023 m. kovo 26 d., jį prodiusavo britas McCandlessas Farmeris ir Willas Croxtonas. Redagavo Willas Croxtonas.