Нейронные протезы для нижних конечностей совершают квантовый скачок вперед благодаря новой технологии, разработанной в Массачусетском технологическом институте. Сочетая инновационный хирургический подход с передовыми нейроинтерфейсами, исследователи создали протезы, которые более естественно реагируют на команды мозга, открывая новые возможности для людей с ампутированными конечностями.
Инновации в области нейропротезов
Исследователи Массачусетского технологического института под руководством Хью Херра в сотрудничестве с Бригхэмской и Женской больницей продемонстрировали, что можно добиться по-настоящему естественной походки с помощью протеза ноги, который полностью управляется нервной системой пациента. Этого удалось достичь благодаря новому типу хирургического вмешательства и усовершенствованному нейропротезному интерфейсу.
Суть инновации в хирургической технике под названием «мионевральный интерфейс агонист-антагонист» (AMI). Эта процедура восстанавливает связь между мышцами культи, позволяя пациентам получать проприоцептивную обратную связь о положении протеза в пространстве.
Исследование и его результаты
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine, приняли участие семь пациентов, перенёсших операцию AMI. Результаты показали, что эти пациенты смогли ходить быстрее. И не только: они научились обходить препятствия и подниматься по лестнице гораздо естественнее, чем люди с традиционной ампутацией.
В отличие от классических протезов, которые полагаются на роботизированные датчики и заранее заданные алгоритмы, новые нейропротезы позволяют полностью управлять ими с помощью нейронов. Проприоцептивная обратная связь позволяет пациентам самостоятельно корректировать свою походку по мере необходимости.
Преимущества нейропротезов
У пациентов с нейропротезами выявлено пять абсолютно положительных факторов:
- Скорость ходьбы такая же, как у людей без ампутаций.
- Легче обходить препятствия.
- Более естественные движения, например, направление пальцев ног вверх при подъеме по лестнице.
- Лучшая координация между протезом и интактной конечностью.
- Возможность отталкиваться от земли с той же силой, что и человек без ампутации.
Всё это чрезвычайно обнадеживает. И в некоторых случаях это по-настоящему поразительно.
Будущие перспективы
Этот подход представляет собой значительный шаг на пути к цели «воссоздания человеческого тела», а не к использованию всё более сложных роботизированных контроллеров и датчиков. Цель состоит в том, чтобы пользователь воспринимал протез как неотъемлемую часть собственного тела.
Нейронные протезы, разработанные в Массачусетском технологическом институте, представляют собой крупный шаг вперёд в области реабилитации и протезирования. Благодаря более естественному и интуитивному управлению они обещают значительно улучшить качество жизни людей с ампутациями, приблизив их к естественным и плавным движениям.
Ещё по теме: