Протез хийх дуртай

Гүрвэлүүд сүүлээ алдсаны дараа, хавч нь хөлөө алдсаны дараа нөхөн төлжиж чаддаг ч "анхны" мэт харагддаг эдгээр амьтадтай харьцуулахад хүн хувьслын явцад нөхөн төлжих чадвараа маш ихээр алдсан байдаг. Хурууны үзүүргүй болсон үед нөхөн төлжих боломжтой нялх хүүхдийг эс тооцвол насанд хүрэгсдийн гар хөлийг нөхөн сэргээх чадвар бараг байхгүй байна. Үүний үр дүнд осол, өвчний улмаас хөл гаргүй болсон хүмүүсийн амьдралын чанарт ихээхэн сөргөөр нөлөөлж, биологийн нөхөн олговрыг олох нь эмч нарын хувьд тайралттай хүмүүсийн амьдралыг сайжруулах чухал хувилбар байсан юм.

Эртний Египтэд хиймэл эрхтэн хийсэн тухай баримт бий. Конан Дойлын "Дөрөвийн тэмдэг" зохиолд мөн алуурчныг хиймэл эрхтэн ашиглан хөнөөсөн тухай дүрсэлсэн байдаг.

Гэсэн хэдий ч ийм протез нь энгийн дэмжлэг үзүүлдэг боловч тайралттай хүний ​​амьдралын туршлагыг мэдэгдэхүйц сайжруулах боломжгүй юм. Сайн протез нь хоёр чиглэлд дохио илгээх чадвартай байх ёстой: нэг талаас өвчтөн протезийг бие даан хянах боломжтой; Нөгөөтэйгүүр, хиймэл эрхтэн нь мэдрэл бүхий төрөлхийн мөчний адил өвчтөний тархины мэдрэхүйн кортекс руу мэдрэхүйг илгээж, тэдэнд хүрэх мэдрэмжийг өгөх чадвартай байх ёстой.

Өмнөх судалгаанууд нь субьектууд (сармагчин ба хүмүүс) робот гарыг оюун ухаанаараа удирдах боломжийг олгохын тулд тархины кодыг тайлахад гол анхаарлаа хандуулсан. Гэхдээ хиймэл эрхтэнд мэдрэмж өгөх нь бас чухал юм. Баривчлах гэх мэт энгийн мэт санагдах үйл явц нь нарийн төвөгтэй санал хүсэлтийг агуулдаг бөгөөд бид гарынхаа мэдрэмжийн дагуу хурууныхаа хүчийг далд ухамсартайгаар тохируулж, аливаа зүйлийг гулсуулахгүй, эсвэл хэтэрхий чанга хавчихгүй. Өмнө нь хиймэл гартай өвчтөнүүд объектын хүч чадлыг тодорхойлохдоо нүдээ найдах ёстой байв. Яваандаа хийж болох зүйлсийг хийхэд маш их анхаарал, эрч хүч шаардагддаг ч тэр үед ч тэр нь эвдрэх нь элбэг.

2011 онд Дьюкийн их сургууль сармагчингууд дээр хэд хэдэн туршилт хийжээ. Тэд сармагчингууд өөр өөр материалтай объектуудыг барьж авахын тулд виртуал робот гараараа оюун ухаанаа ашигладаг байжээ. Виртуал гар нь янз бүрийн материалтай тулгарах үед сармагчингийн тархинд янз бүрийн дохио илгээдэг байв. Сургалтын дараа сармагчингууд тодорхой материалыг зөв сонгож, хоолны шагнал авах боломжтой болсон. Энэ нь хиймэл эрхтэнд хүрэлцэх мэдрэмж төрүүлэх боломжийн урьдчилсан жишээ төдийгүй сармагчингууд протезийн тархинаас илгээдэг хүрэлцэх дохиог тархинаас хиймэл эрхтэн рүү илгээдэг моторын удирдлагын дохиотой нэгтгэж, хиймэл эрхтэнд бүрэн хүрч чаддаг болохыг харуулж байна. Мэдрэмж дээр тулгуурлан гараа сонгоход хүрэхээс мэдрэх хүртэлх санал хүсэлтийн хүрээ.

Туршилт нь сайн байсан ч цэвэр нейробиологийн шинж чанартай байсан бөгөөд бодит хиймэл эрхтэн оролцуулаагүй. Үүний тулд та нейробиологи, цахилгааны инженерчлэлийг хослуулах хэрэгтэй. Энэ оны 1, 2-р сард Швейцарь, АНУ-ын хоёр их сургууль туршилтын өвчтөнүүдэд мэдрэхүйн протез хийх ижил аргыг ашиглан бие даан нийтлэл хэвлүүлсэн.

Хоёрдугаар сард Швейцарийн Лозанн дахь Ecole Polytechnique болон бусад байгууллагуудын эрдэмтэд Шинжлэх Ухааны Орчуулгын Анагаах ухаанд хэвлэгдсэн нийтлэлдээ судалгаагаа тайлагнасан. Тэд 36 настай Деннис Аабо С гэх сэдвийг өгсөн. Рэнсен, робот гарт янз бүрийн мэдрэмжийг үүсгэдэг 20 мэдрэхүйн хэсгүүдтэй.

Бүх үйл явц нь төвөгтэй байдаг. Эхлээд Ромын Гимили эмнэлгийн эмч нар Соренсений хоёр гарны мэдрэл буюу дунд болон ulnar мэдрэлд электрод суулгажээ. Улнар мэдрэл нь жижиг хурууг удирддаг бол дунд мэдрэл нь долоовор болон эрхий хурууг удирддаг. Электродыг суулгасны дараа эмч нар Соренсений дунд болон ulnar мэдрэлийг зохиомлоор өдөөж, түүнд удаан хугацаанд мэдрэгдээгүй зүйлийг өгсөн: тэр алга болсон гар нь хөдөлж байгааг мэдэрсэн. Энэ нь Соренсений мэдрэлийн системд ямар ч буруу зүйл байхгүй гэсэн үг.

Дараа нь Лозанн дахь Ecol Polytechnique-ийн эрдэмтэд робот гарт даралт гэх мэт нөхцөл байдалд тулгуурлан цахилгаан дохио илгээх мэдрэгч суурилуулсан байна. Эцэст нь судлаачид робот гарыг Соренсений тасарсан гартай холбосон байна. Роботын гарт мэдрэгч нь хүний ​​гарт мэдрэхүйн мэдрэлийн эсийг орлож, мэдрэлд суулгасан электродууд алдагдсан гарны цахилгаан дохиог дамжуулах мэдрэлийг орлуулдаг.

Тоног төхөөрөмжийг тохируулж, дибаг хийсний дараа судлаачид хэд хэдэн туршилт хийсэн. Бусад анхаарал сарниулахаас сэргийлэхийн тулд тэд Соренсений нүдийг боож, чихийг нь таглаж, зөвхөн робот гараар хүрэхийг зөвшөөрөв. Тэд Соренсен хүрч буй зүйлсийнхээ хатуулаг, хэлбэр дүрсийг шүүгээд зогсохгүй модон эд зүйл, даавуу зэрэг янз бүрийн материалыг ялгаж чаддаг болохыг олж мэджээ. Нэмж дурдахад манипулятор болон Соренсений тархи маш сайн зохицуулалттай, хариу үйлдэл үзүүлдэг. Тиймээс тэр ямар нэг юм авахдаа хүч чадлаа хурдан тохируулж, тогтвортой байлгаж чаддаг. Лозанн дахь Ecole Polytechnique сургуулиас өгсөн видео бичлэгт Соренсен "Сүүлийн есөн жилийн турш мэдэрч байгаагүй зүйлээ ГЭНЭТ мэдэрсэн болохоор намайг гайхшрууллаа." "Би гараа хөдөлгөхөд би юу хийж байгааг харахын оронд юу хийж байгаагаа мэдэрч байсан."

Үүнтэй төстэй судалгааг АНУ-ын Кейс Вестерн нөөцийн их сургуульд хийжээ. Тэдний сэдэв нь Охайо мужийн Мэдисон хотын 48 настай Игорь Спетич байв. Тэрээр тийрэлтэт хөдөлгүүрт хөнгөн цагаан эд анги хийж байгаад алх унаснаар баруун гараа алдсан байна.

Case Western Reserve их сургуулийн судлаачдын ашигладаг техник нь Лозанна дахь ECOLE Polytechnique-д ашигладаг техниктэй бараг ижил бөгөөд нэг чухал ялгаа бий. Лозанна дахь Экол Политехникт ашигласан электродууд Соренсений гарны мэдрэлийн эсийг аксон руу цоолсон; Case Western Reserve их сургуулийн электродууд мэдрэлийн эсийг нэвтлэхгүй, харин түүний гадаргууг тойрон хүрээлдэг. Эхнийх нь илүү нарийн дохио өгч, өвчтөнд илүү төвөгтэй, нарийн мэдрэмжийг өгдөг.

Гэхдээ үүнийг хийх нь электрод болон мэдрэлийн эсүүдэд эрсдэлтэй байдаг. Зарим эрдэмтэд инвазив электродууд нь мэдрэлийн эсүүдэд архаг гаж нөлөө үүсгэж, электродууд нь удаан эдэлгээтэй байх болно гэж санаа зовж байна. Гэсэн хэдий ч хоёр байгууллагын судлаачид арга барилынхаа сул талыг даван туулж чадна гэдэгт итгэлтэй байна. Мөн Spiderdick нь зүлгүүр, хөвөн бөмбөлөг, үснээс салгах нарийн мэдрэмжийг бий болгодог. Гэсэн хэдий ч Лозанн дахь Ecole Polytechnique-ийн судлаачид харханд 9-12 сар үргэлжилсэн инвазив электродын бат бөх, тогтвортой байдалд итгэлтэй байгаагаа мэдэгдэв.

Гэсэн хэдий ч энэ судалгааг зах зээлд гаргахад эрт байна. Бат бөх, аюулгүй байдлаас гадна мэдрэхүйн протезийн тав тухтай байдал нь хангалттай биш хэвээр байна. Соренсон, Спекдик нар протез хийж байх хооронд лабораторид үлджээ. Маш олон утас, багаж хэрэгсэл бүхий тэдний гар нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиолын бионик мөчрүүд шиг юу ч биш юм. Судалгаанд ажиллаж байсан Лозанна дахь Ecole Polytechnique-ийн профессор Силвестро Микера хэлэхдээ, ердийнх шиг харагддаг анхны мэдрэхүйн хиймэл эрхтэнүүд лабораториос гарах хүртэл хэдэн жилийн хугацаа шаардагдах болно.

"Тэдний юу хийж байгааг хараад сэтгэл догдолж байна. Энэ нь бусдад тусална гэж найдаж байна. Шинжлэх ухаанд их цаг хугацаа шаардагддагийг би мэдэж байна. Би одоо үүнийг ашиглаж чадахгүй ч дараагийн хүн ашиглаж чадвал энэ үнэхээр гайхалтай."

news

Шуудангийн цаг: 2021 оны 8-р сарын 14-ний хооронд