425
Розроблено перший робопротез із аналогом нервової системи
— Технології&Авто
Тактильні відчуття здаються людям чимось само собою зрозумілим, але роботи і роботизовані протези їх не мають. Можливо, це одна з причин, чому їхні рухи здаються складними і неприродними. Команда дослідників з Флориди і Юти працює над створенням біоінженерної руки, здатної відчувати навколишнє середовище. Про розробку пише Science Daily.
Дослідження проходить у рамках чотирирічного гранту в розмірі $1,3 млн, метою якого є створення сучасних нейропротезів. У роботі беруть участь фахівці з біоінженерії, поведінки, регенерації нервів, електрофізіології та ортопедичної хірургії. Їхня кінцева мета – створити «живий» робопротез з аналогом периферійної нервової системи, що безпосередньо з’єднує датчики і приводи. Зв’язавши сенсорні відчуття робота з мозком користувача, можна буде відновити чутливість і поліпшити контроль над протезом.
В основі проекту лежить передова роботизована рука, розроблена в лабораторії BioRobotics. Вона забезпечена безліччю рецепторів, які зчитують інформацію про зміни в навколишньому середовищі і викликають відповідні зміни в поведінці протезу. Так, ця рука може регулювати захват, ґрунтуючись на вазі або крихкості предмета. Однак, завдання полягає в тому, щоб навчитися відправляти інформацію з датчиків протезу в мозок.
Подібний синтез може допомогти відновленню нейронів. Електрична активність, створювана тактильними рецепторами, допомагає регенерації пошкоджених нервів. Вчені сподіваються, що штучні сенсори зможуть зіграти схожу роль. Щоб перевірити ідею, вони в лабораторних умовах будуть стимулювати живі нерви за допомогою датчиків роборукою і вивчати, як нейрони ростуть і регенеруються в ході управління штучною кінцівкою. Нейрони будуть поміщені в особливі камери з поживним середовищем, забезпечені мікроелектродами. Складний дизайн експерименту дозволить провести випробування без небезпеки нашкодити людям.
Пройшовши через камери, нервові імпульси будуть спрямовані в мозок власника протезу. Цю функцію візьме на себе спеціальний пристрій, що передає сигнали на манжету, прикріплену до решти руки. Завдяки зміні її тиску користувач зможе зрозуміти, що занадто сильно стискає предмет або, навпаки, надто послабив хватку. Електроенцефалограма надасть вченим інформацію про те, як мозок реагує на інформацію, що отримується від датчиків протезу. Завдяки цьому можна буде зрозуміти, наскільки успішно йде відновлення відчуття дотику.
В кінцевому рахунку, вчені сподіваються, що їхня робота допоможе мільйонам людей у всьому світі. Краще зрозумівши, як нейрони відновлюються після травм, можна буде застосувати ці знання для лікування людей, які страждають від наслідків інсультів і пошкоджень спинного мозку.
За матеріалами: hightech.fm
Поділитися новиною
