Mintimis valdomi protezai tapo realybe (Video)

Prieš metus Chalmerso Universiteto mokslininkai pirmą kartą istorijoje rankos netekusiam pacientui pritaikė prie kaulo tvirtinamą ir mintimis valdomą robotinį protezą. „Science Translational Medicine” žurnalas skelbia itin daug žadančius šios robotinės rankos veikimo tyrimų rezultatus.

42-iejų metų švedas Magnusas, kurio pavardė neskelbiama, neteko dešiniosios savo rankos daugiau nei prieš dešimtmetį. Ilgą laiką vyriškis naudojosi robotiniu protezu, tačiau jo optimaliam veikimui trukdė išoriniai ant rankos odos tvirtinami elektrodai, kuriais nerviniais signalai iš kūno perduodami į protezą. Tokio tipo protezų jungtis nepatikima, naudojantis ja,  protezų funkcionalumas tampa gan ribotas, todėl amputacijas patyrę žmonės, dažnai atsisako jais naudotis.

Tačiau viskas pasikeitė, įterpus elektrodus tiesiogiai į paciento rankos raumenis. Dabar robotinė Magnuso ranka klauso visų jo komandų bei gelbsti vyriškį tiek buityje, tiek profesinėje veikloje.

Visus metus Magnusas mokėsi išnaudoti rankos galimybes, o Chalmerso Universiteto komanda vis tobulino jos veikimą. Dabar tyrėjai pristato savo pasiekimus  visuomenei. Mokslininkai  didelį dėmesį skyrė pavaizduoti implantuotų elektrodų pranašumams, lyginant su ant odos paviršiaus tvirtinamų elektrodų veikimu. Skirtumai išties didžiuliai. Filmuotoje medžiagoje užfiksuotas robotinės rankos veikimas priverčia nustebti ir žavėtis mokslininkų nuveiktu darbu.

Tyrėjai neapsiribojo tik bandymais laboratorijose ir stebėjo kaip Magnusui sekasi dorotis su kasdienėmis užduotimis buityje. Rankos veikimas įspūdingas. Vyriškis gebėjo  paimti kiaušinį, jo nesutraiškydamas. Purtant ranką, joje sugniaužtas kamuoliukas neiškrito. Robotinė ranka gebėjo pagauti į orą išmestą nosinaitę. Ranka veikė puikiai, nepriklausomai kokioje pozicijoje Magnusas ją laikė.

Visa tai, dėka implantuotų elektrodų vyriškio raumenyse. Visų šių veiksmų Magnusas nesugebėjo pakartoti su ant odos tvirtinamais elektrodais. Implantuoti elektrodai reikalavo kur kas mažesnių Magnuso žasto raumenų pastangų. Nerviniams impulsams iš raumenų audinio į protezą persiduodant tiesiogiai, ranka kur kas tiksliau vykdė žmogaus norus. Implantuoti elektrodai netgi leido Magnusui naudotis elektriniu grąžtu. Tuo tarpu naudojantis ant odos tvirtinamais elektrodais, rankos veikimui trikdė grąžto skleidžiamos elektromagnetinės bangos.

Robotinė ranka tvirtinasi tiesiogiai prie Magnuso žastikaulio. Tiesa, jis ją gali nesunkiai nusiimti vienu pasukimu. Po oseointegracija vadinamos operacijos, kurios metu protezas tiesiogiai pritvirtintas prie kaulo, vyriškio gyvenimas pasikeitė. Šiuo metu Magnusas dirba sunkvežimių vairuotoju. Šiam darbui reikia fizinių pastangų, rankų miklumo, tačiau su robotiniu protezu vyras geba vairuoti, pats pakrauti krovinius ar net remontuoti sunkvežimį. Lygiai taip pat mintimis valdomas protezas gelbsti Magnusą visose gyvenimo situacijose.

Ties šiuo projektu dirbantis mokslininkas M. O. Catalanas iš Chalmerso Universiteto (Švedija) teigė, jog tai yra ilgalaikė sintezė tarp žmogaus ir mašinos. Protezas tiesiogiai pritvirtintas prie žmogaus skeleto, tai suteikia jo veikimui mechaninį stabilumą. Žmogaus biologinė judėsenos sistema, raumenys ir nervai, taip pat sujungti su robotine ranka, naudojantis neuro-raumeniniais elektrodais. Anot mokslininko, tai sukuria intymų ryšį tarp kūno ir mašinos.