Prieš keletą dešimtmečių atrodė, kad kiborgo sukūrimas – neįmanomas dalykas. Tačiau šiandien žmonėms su negalia jau kuriamos dirbtinės galūnės, valdomos nerviniais impulsais jų pačių smegenimis. Todėl gali būti, kad iki kiborgo pagaminimo – vos keli žingsniai.

Ranka, pavadinta raišo šuns vardu

Edinburgo universiteto kūrėjai su humoru pavadino savo kūrinį EMAS – vieno iš inžinierių šlubuojančio šuns vardu.

1993 metais savanoris Kembel’as Jerd’as, netekęs rankos dėl naviko, gavo dirbtinę galūnę, valdomą elektroninių mechanizmų, kurie naudojo nervinius impulsus, išlikusius peties raumenyse. Tais metais tai buvo pats tobuliausias protezas pasaulyje, kainavęs 170 tūkstančių dolerių. Mechanizmų elektronikos kokybę ir tikslumą galima įvertinti pagal tai, kad Jerd’as kuo puikiausias galėjo valdyti sportinį lėktuvą.

Dirbtiniai pirštai atstoja tikrus rankos pirštus

Amerikiečiai iš Čikagos žmonių su negalia reabilitacijos instituto pakartojo škotų eksperimentą. 1995-2003 metais jie atliko analogines operacijas penkiems vyramas ir vienai moteriai. JAV gynybos departamentas jau paskelbė apie planus, per karą suluošintiems kariams pristatyti dirbtines rankas. 2010 metais buvo pradėta šios programos realizacija.

Tel-Avivo universiteto mokslininkai 2009 metų rugsėjį atliko pirmą sėkmingą operaciją pasaulyje. Dirbtinė ranka-protezas buvo prijungtas prie nervinių paciento galūnių. Pacientas, vardu Robin’as Ekenstam’as, galėjo valdyti protezą ne tik judesiais, rašyti ir atlikti sudėtingas užduotis, bet ir pirštais jautė daiktus. Taip pat jis galėjo pajudinti raumenis, kurių nejautė jau daugelį metų. Ekenstam’ui prireikė vos kelių užsiėmimų išmokti valdyti dirbtinę ranką, kurią dabar jis valdo kaip savo.

Matydami sėkmingą tokių protezų populiarumą, juos pradėjo gaminti daugelis mokslininkų iš visų pasaulio šalių. Pavyzdžiui, kūrėjai iš Izraelio pagamino protezą, kuris laikomas nuostabiu kūriniu tokiose srityse kaip protezavimas, informacinės technologijos ir neurobiologija. Kiekvienas protezo sąnarys varomas keturiomis servopavaromis ir turi keturiasdešimt daviklių, kurie ir suteikia pacientui galimybę jausti. Protezo judesiai visiškai atkartoja žmogaus rankos judesius. Iš pradžių ranka buvo panaši į fantastinio filmo herojaus terminatoriaus ranką, tačiau, kiek vėliau, mokslininkai jai sukūrė apvalkalą iš dirbtinės odos, kuri niekuo nesiskiria nuo tikros žmogaus rankos.

Inžinieriaus Charvio dėžė

Dirbtinės galūnės – tai sudėtingas ir kartu nuostabus dalykas, kurį galima būtų priskirti prie septynių pasaulio stebuklų. Tačiau technologijos nestovi vietoje, mokslininkai toliau vysto naujas idėjas ir kuria vis sudėtingesnius kūrinius. Vienas iš jų – tiesioginės intrasmegeninės operacijos.

1980-ųjų metų pradžioje amerikiečių Džon’o Hopkins’o universiteto grupė, vadovaujama profesoriaus neurofiziologo Apostol’o Georgopul’o, vykdė eksperimentus, norėdama patikrinti atskirų neuronų aktyvumą. Po dvejų metų buvo nustatyta, kad motorinėje makakų smegenų žievėje keičiasi kai kurių neuronų aktyvumas, kai beždžionė judina ranką tam tikra kryptimi. Per šį eksperimentą paaiškėjo, kad galima tiksliai išsiaiškinti neuronų grupės signalus, atsakingus už galūnių judesius.
Netrukus po to elektronikos inžinierius Charvi’s Uigens’as sukonstravo įtaisą, kuris aprūpino neuronų signalus atrankine analize ir filtracija. Amerikiečiai neurofiziologai šį aparatą pavadino „Charvio dėže” analogiškai su legendinio iliuzionisto Hudinio „stebuklinga dėže”. Charvio dėžė pademonstravo savo sugebėjimus au pirmame eksperimente. Žiurkę su implantuotais elektrodais įkišo į narvą, kuriame buvo nedidelis pedalas. Jį paspaudus iškildavo maisto ir vandens porcija. Kai žiurkė išmoko save aprūpinti maistu, pedalas buvo atjungtas, o vietoj jo prie maisto dozatoriaus prijungta Cahrvio dėžė, kuri gaudavo žiurkės smegenų neuronų signalus.

Dirbtinė ranka geriau už tikrąją

Norint žmogui įsigyti dirbtines galūnes – galimybės neribotos. Tereikia tik sukurti metodiką, norint gauti bet kokio veikimo ar emocinės būklės algoritmus. Tai pademonstravo brazilų neurofiziologas Migel’is Nikolel’is su Gioteburgo universiteto kolegomis iš Švedijos, atlikdamas tyrimus su sunkiai organizuotais gyvūnais – beždžionėmis.

Implantuotų elektrodų signalai buvo naudojami valdant dirbtinę ranką, kuri suspėdavo atlikti „įsivaizduojamą” judesį anksčiau, nei pati beždžionė! Pavėluota reakcija tarp signalo ir gyvūno reakcijos buvo maždaug 0.3 sekundės, o Charvio dėžė veikė daug greičiau. Taip išeina, kad dirbtinė ranka gali ne tik pakeisti neįgalaus žmogaus ranką, bet ir suteikti jam pranašumą.

Triumfo diena

2004 metais amerikiečių chirurgai implantavo mikroschemą BrainGate į 24 metų visiškai paralyžuoto žmogaus galvos smegenų žievės motorinę sritį. Mikroschemą pagamino Masačusetso kompanija Cyberkinetics. Mažytė mikroschema suteikė jaunam žmogui galimybę valdyti televizorių ir kompiuterį, pvz., siųsti laiškus elektroniniu paštu ir netgi žaisti kompiuterinius žaidimus.

Ateitis už nekontaktinių elektrodų

2010 metais buvo pradėti nekontaktinių elektrodų tyrimai. Jei šie tyrimai duos rezultatų, tai apie įsikišimą į galvos smegenis chirurginiu būdu bus galima ir pamiršti. Nedidelis prietaisas pats skanuos tam tikras smegenų sritis, panašiai kaip elektrokardiograma. Mikroschema atrodys gana paprastai, kadangi jau dabar nieko nebestebina laisvų rankų įranga Bluetooth. Naujas įtaisas beveik niekuo nesiskirs nuo jos.

Galima sakyti, kad kiborgai jau senai tarp mūsų. Tik žmonės nesusiduria su tuo, kol neatsitinka kokia nelaimė. Tokiu atveju dirbtinės galūnės gali gražinti žmogui visavertį gyvenimą. Žinoma, šios operacijos tik eksperimentinės, tačiau jei žmogus neturi ko prarasti, galima ir surizikuoti. O kaip rodo faktai, rizikuoti tikrai verta!