Svajodami apie ateitį, kurioje Luko Skywalkerio protezuota ranka bus ne tik mokslinė fantastika, mokslininkai sukūrė „roboto ranką“, kuri naudoja mažų robotų pagalbą, kad atkurtų gyvybinius pojūčius, prarastus praradus viršutinę galūnę. Robotai tai daro saugiai vibruodami raumenis amputacijos vietoje.

Iki 2028 m. Pasaulinis protezavimas ir ortopedija Turgus Remiantis 2021 m. „Grand View Research“ ataskaita, tikimasi gauti daugiau nei 8 milijardus dolerių, tačiau protezavimas vyksta mechaniniu keliu. Jie iš tikrųjų negali paaiškinti daugelio intuityvių pojūčių, kurie mums padeda kasdieniame gyvenime, pavyzdžiui, tai, kaip jaučiame, kai atveriame ir uždarome rankas.

Paulius Marasco, MD, Klivlando klinikos Lernerio tyrimų instituto Biomedicinos inžinerijos katedros docentas ir pagrindinis naujos elektroninės rankos tyrimo autorius Paskelbta trečiadienį Mokslo robotikoje.

Įveskite elektroninę ranką, metalo ir tikroviško odos tono derinį.

Nors yra daug kitų komandų, dirbančių su elektroniniais ginklais, pavyzdžiui, populiaraus vaizdo žaidimo „Cyberpunk“ grupės Buvęs dievas Ir kietas kalkių metalasMarasco nurodo kai kuriuos savo versijos pranašumus.

Sci-fi mašina verčia informaciją tiesiai į smegenis ir iš jų per galingus robotus, maždaug pusę standartinės degtukų dėžutės dydžio. Konvertuodama mintis į veiksmus, ranka tuo pačiu metu gali bendrauti su smegenimis, kad suteiktų jausmus, atitinkančius tą numatytą veiksmą.

Atrodo, kad protezas yra ne tik pirmoji bioninė ranka, kuri vienu metu išbandė keletą naudos pranašumų, palyginti su įprastu protezavimu, bet ir rodo, kad jis pakankamai tiksliai atkartoja natūralių rankų mechaniką, kad atkurtų nesąmoningus refleksus juos naudojančiose amputacijose.

Mes pasitikime šiais atsiliepimais kiekvieną dieną. Pavyzdžiui, kai pasiimame puodelį kavos, ranka randa puodelį ant stalo, laiko atitinkamo kietumo rankeną ir palieka reikiamu laiku, kad būtų išvengta išsiliejimo. Šią užduotį galime atlikti negalvodami net sunkiausiais rytais, nes rankų raumenų nervai automatiškai reaguoja į mūsų pasirinkimą – šiuo atveju „aš turėčiau išgerti tos kavos“.

Now playing:
Watch this:

This bionic arm looks like something out of sci-fi

0:15

Traditional prosthetic limbs can’t re-create such seamless movement because they run in manual drive — amputees have to keep their eyes on them at all times and worry about things a nondisabled person usually chalks up to intuition.

After testing the device on two study subjects and using unprecedented analytic tools, the team was excited to discover that the subjects reverted back to reflexive behaviors from before their amputation, including intuitive grip and natural eye movements — they could focus their sight away from the limb. 

The metallic arm requires three components: realignment of nerve endings, mini-robots that work as a sort of control center and the bionic arm itself. 

First, a surgical procedure takes an amputee’s unused nerve endings within the healthy part of the arm — those that used to be dedicated to removed parts, such as fingertips — and „plugs” them into the site of amputation.

„Your brain is like, ‘My fingers are connected to a muscle,’ [it just doesn’t] Žinokite, kad tai yra raumenys ant peties, o ne raumenys po dilbiu “, – paaiškino Marasco.

Bioninė ranka dedama amputacijos vietoje, o maži robotai – lizde. Šie robotai spaudžia atitinkamas svetainės sritis, stimuliuodami nervų galus, kurie dabar yra prijungti, kai pacientas suspaudžia ranką.

„Galite judinti jų raumenis ir generuoti šiuos tikrai įdomius dalykus – šias sudėtingo rankų judesio suvokimo iliuzijas“, – sakė Marasco.

Mokslininkai pakeitė protezavimą, o ne pradėdami nuo nulio, tikėdamiesi greitai atsekti prietaisus reabilitacijos klinikose ir padaryti juos ekonomiškesnius nei tradiciniai protezai. Žmonės, kurie naudojasi šiais mažiau pažengusiais protezais, dažnai per daug naudoja kūno pusę be amputacijos, todėl atsiranda nugaros ar pečių problemų, dėl kurių ilgainiui reikia brangios medicininės priežiūros.

„Šios pažangios sistemos iš pradžių yra brangesnės, tačiau jei jas naudosite, jos jums nepakenks, nes jums nereikia už jas atsiskaityti“, – sakė Marasco. „Tai bus kažkas, kas ateityje kainuos mažiau pinigų“.