В России разрабатываются высокотехнологичные бионические протезы, способные возвращать людям утраченные ощущения и помогать им не просто двигаться, но и чувствовать. Как рассказал генеральный директор Федерального Центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, член-корреспондент РАН Всеволод Белоусов, в разработках уже достигнуты впечатляющие результаты: протез можно контролировать силой мысли и использовать его как "живую" руку, передает inbusiness.kz со ссылкой на RG.ru.
Современные протезы отличаются от своих предшественников тем, что напрямую взаимодействуют с нервной системой человека. Через специальные микроимпланты, установленные в культю, устройство соединяется с уцелевшими нервами. Благодаря этому пациенты получают возможность не только управлять протезом, но и ощущать предметы, с которыми он соприкасается — форму, текстуру, плотность.
"Совершенно верно! В наших клинических испытаниях участники с завязанными глазами и в шумоподавляющих наушниках (чтобы не слышать звук сервоприводов протеза) могли различить, держат ли они мягкий предмет или твердый, большой или маленький", — пояснил Белоусов.
Однако, прежде чем человек сможет чувствовать новой рукой, ему предстоит пройти через нейрохирургическую операцию и длительный курс реабилитации. Этот процесс возможен благодаря явлению нейропластичности — способности мозга адаптироваться и учиться.
"Мы создаем "карту ощущений" — записываем, какие паттерны стимуляции вызывают у человека ощущение мягкого, твердого, большого или маленького предмета. Это похоже на обучение ребенка различать формы и текстуры, только в ускоренном режиме", — отметил глава Центра мозга.
Один из ключевых эффектов, которые приносит использование технологии, — облегчение фантомных болей, от которых страдают 60-80% людей после ампутации конечности. В 85% случаев, по словам Белоусова, боль значительно уменьшается или исчезает полностью. Это достигается за счет стимуляции нервов через имплантированные электроды, которая фактически "перезагружает" нервную систему.
Пациенты начинают чувствовать и управлять новой рукой уже спустя 2-3 недели интенсивных тренировок, а окончательная адаптация зависит от индивидуальных особенностей. Важную роль играет и предварительное обучение: еще до установки протеза человек осваивает управление им в виртуальной реальности, что позволяет быстрее перейти к реальному использованию.
"Самые ценные для нас моменты — когда пациент впервые берет рукой ребенка или чувствует рукопожатие близкого человека", — подчеркнул Белоусов.
Сегодня специалисты центра работают над расширением возможностей протезов. В ближайших планах — добавление температурной чувствительности, чтобы пациент мог ощущать тепло и холод. Одновременно ведется работа по созданию полностью российской системы: от программного обеспечения до имплантов.
Разработки ведутся в тесной кооперации врачей, инженеров и программистов. Как отмечает Белоусов, уникальность подхода заключается в том, что все специалисты находятся в одном пространстве:
"Если нейрохирургу что-то не нравится в протезе, он может буквально за кофе обсудить это с разработчиком и оперативно внести изменения. Такой подход значительно ускоряет процесс совершенствования технологий".
Помимо протезирования рук, в Центре мозга ФМБА развиваются и другие реабилитационные направления. В частности, создается система вертикализации для пациентов с тяжелыми травмами позвоночника. Она сочетает стимуляцию спинного мозга и электростимуляцию мышц, что позволяет быстрее восстанавливать двигательную активность.
В разработках уже используются алгоритмы машинного обучения для обработки нейросигналов, а в будущем планируется задействовать полноценные системы искусственного интеллекта. Они помогут создавать персонализированные модели управления протезом, адаптированные под конкретного пользователя.
"Мы возвращаем людям не просто функциональность, но и ощущение естественности. Наши пациенты перестают воспринимать протез как что-то чужеродное — для них это становится настоящей, "живой" рукой", — подытожил Белоусов.
Клинические испытания продолжаются. Серийное производство протезов планируется начать к 2030 году.
Читайте по теме:
Виртуальная реальность помогает врачам лечить боль
