"Живой" протез способен заменить руку?

Военные исследования все чаще находят себе применение в быту, а сугубо мирные — в военном деле! Обыкновенная хлопковая вата превращается в пироксилин, атомная энергия вращает турбины энергостанций и… ракетных субмарин, а новые современные роботы претендуют на роль перспективных солдат. Наука и техника двойного предназначения, и понятно, что без агентства ДАРПА (Агентство передовых оборонных исследовательских проектов, США), о разработках которого Pravda.Ru уже не раз писала, здесь не обошлось.

Наверно, все помнят первый кинофильм "Терминатор", где бравый Арни режет себе руку, поврежденную во время нападения на полицейский участок, и обнажает то, что находилось у него под человеческой кожей? Аналогичную демонстрацию потенциальных возможностей технологии далеко будущего, мы видим и в "Звездных войнах", где сначала Энакину Скайокеру, а затем его сыну Люку заменяют протезами их отрезанные лазерными мечами руки.

Однако то, что так легко и просто выглядит на киноэкране, для реальной медицины сегодняшнего дня представляет серьезную проблему. Казалось, что не так и трудно заменить потерянную кисть искусственным протезом со множеством сервоприводов внутри, чтобы она могла бы действовать подобно настоящей человеческой, тем более, что механические модели таких устройств уже созданы и функционируют успешно. Однако это совсем нелегко сделать и причина здесь заключается в том, как именно присоединить человека к этой "механической руке". То есть проблема не в том, чтобы сделать такой протез, а в том, чтобы человек мог бы им управлять!

Читайте также: 10 проектов DARPA улучшают орудия убийства

Программа HAPTIX, финансируемая агентством ДАРПА, стремится преодолеть физические и психологические последствия потери конечностей и, прежде всего, направлена ​​на помощь людям с ампутированными кистями. Чтобы понять смысл данной работы, давайте попробуем провести простой эксперимент. Закройте глаза и поднимите правую руку над головой. Затем согните ее в локте так, что она была параллельна земле. Сожмите пальцы в кулак и вновь разожмите. Переместите руку вперед, а затем поверните кисть ладонью вниз. Наконец, откройте глаза, и посмотрите, в каком положении находится ваша рука. Для большинства людей все будет так, как и должно быть, потому что ваш мозг и нервная система работали сообща, чтобы переместить конечность в соответствии с вашим намерением. При этом мозг обработал сенсорную обратную связь, чтобы знать, где ваша рука была в пространстве, хотя вы визуально этого и не отслеживали.

Но для многих людей с ампутированными кистями, даже если на них и установлены сложные протезы, такого рода координация движений недостижима. Для того чтобы управлять своим протезом им требуется на него смотреть! Их протезы не имеют тактильных ощущений и обратной связи с пользователем. А без этого и управление ими весьма затруднено и эффективность их сравнительно невысока. И вот как раз новая программа ДАРПА HAPTIX и стремится дать человеку с ампутированными конечностями возможность чувствовать предметы, которых касается его искусственная рука, и в итоге обеспечить его интуитивным контролем над протезом. Программа основывается на технологии нейронных интерфейсов. Суть ее заключается в измерении моторных сигналов, передаваемых через периферические нервы к мышцам, которые обеспечивают тактильные ощущения и обратную связь.

То есть предполагается, что специальные вживленные в мышцы электронные устройства, подсоединенные к соответствующим датчикам на протезе, будут стимулировать периферические нервы и таким образом информация о касании того или иного предмета пойдет к человеку в мозг. Затем оттуда пойдет сигнал к мышцам совершить нужное действие. Этот сигнал эти устройства воспримут, декодируют и передадут в электронный протез, а он, повинуясь этим командам, выполнит требуемое действие. В итоге человек сделает то, что он хочет сделать, и к тому же почувствует, что именно он сделал!

Читайте также: Удастся ли скрестить ракету с вертолетом?

Конечная цель заключается в создании полностью имплантируемого устройства, которое будет безопасным, надежным, эффективным и полностью совместимым с человеческим организмом. "Исследования показали, что нервы ампутированных конечностей остаются функциональными в течение десятилетий после их потери", — сказал Дуг Вебер, руководитель этой программы DARPA. Лучшим доказательством этому являются так называемые "фантомные боли", когда у человека, скажем, кисти нет, а палец на ней болит. Причем их испытывают 80 процентов людей с ампутированными конечностями. "У нас есть возможность не только значительно улучшить способность инвалида контролировать свой протез конечности, — заявил он, — но создать для него богатый и яркий мир сенсорных ощущений, которого он до того был лишен. А это в свою очередь позволит инвалидам забыть о том, что у них вместо руки искусственный протез, использовать его полный рабочий день и принять его как продолжение своего тела. После того, как развитие системы HAPTIX будет завершено, люди получат такой набор программ и микросхем, что это позволит создать протезы, практически не отличимые по уровню их функционального совершенства от конечностей из живой плоти".

Данная программа дополняется другой — DEKA Arm System, цель которой — создание такого протеза человеческой кисти, который бы практически не отличался от живой руки! Программа была запущена в 2006 году, и вот теперь получены обнадеживающие результаты: создан протез, способный улучшить качество жизни для людей с ампутированными конечностями. Инициатор проекта д-р Джеффри Линг, доктор медицинских наук, директор биологических технологий Управления DARPA говорит, что проблема заключалась в том, чтобы создать комплекс соответствующих устройств и объединить их в одно целое. Это, прежде всего миниатюрные, но мощные микроэлектродвигатели, датчики, сенсорные и компьютерные системы управления, наконец, биологически совместимые пластики, позволяющие носить протез на конечности продолжительное время. Зато теперь работа завершена, и "рука для Арни", только вот не металлическая, а пластиковая, сегодня готова и может быть передана для выведения на коммерческий рынок! Ну, а точность работы нового протеза такова, что его пальцы могут взять даже ягоду и при этом ее не раздавить!

Перспективы заманчивые, что и говорить. Но, как известно, у каждой медали две стороны. И вот вторая-то сторона как раз и ведет нас в не слишком-то и привлекательный мир, который мы уже сегодня можем увидеть в фантастическом боевике 2009 года "Суррогаты", снятым по одноименному комиксу режиссером Джонатаном Мостоу с актером Брюсом Уиллисом в главной роли. Действие разворачивается в 2057 году после того, как разработан вышеупомянутый интерфейс, позволяющий инвалиду, лишенному, например, возможности ходить, силой нервных импульсов управлять роботом-андроидом. При этом андроид ведет себя, как человек, а человек — его оператор — ощущает все то же самое, что и его электронный двойник и, прежде всего, — видит его "глазами".

Читайте также: Мантра опреснит воду для армии

Однако изобретение, позволившее инвалидам с ограниченными возможностями жить полноценной жизнью, вскоре начали использовать и люди вполне здоровые. В результате мир полностью преобразился. 98 процентов населения Земли не выходят из дома, а в это время их жизнью живут роботы-суррогаты. Они могут выглядеть, как угодно, всегда обладают идеальной внешностью, могут быть любого пола и делать практически все, что угодно без какого-либо вреда для оператора. Разумеется, армия США также использует суррогатов (эконом-класса, с очень примитивным человеческим обликом) для проведения своих "миротворческих операций". Теперь каждый сам создает для себя желаемого персонажа. Девушки предпочитают образ идеальной красивой куклы, а мужчины желают показать себя атлетически сложенными и элегантными. Все происходит, как и в любой современной компьютерной игре. Люди играют созданными персонажами, однако реально, по сути, не живут, а влачат убогое и трусливое существование…

А ведь целью создателя суррогатов было благое дело — позволить обездвиженным людям вновь почувствовать себя полноценными. Но случилось то, что случилось, потому что… "благими намерениями выложена дорога в ад!" Соответственно есть люди, не признающие пользы от использования "бездушных роботов". Они образуют "колонии", куда запрещен вход суррогатам, и минимально общаются с миром за пределом своих владений. В итоге Брюс Уиллис в очередной раз должен спасти мир и это ему уж, конечно, удастся. Вот только пророчество, представленное в этом кинофильме, в результате подобных разработок может вполне сойти за футуристический прогноз. Так что "рука не хуже, чем у Арни" это, конечно, здорово во всех отношениях. Но люди ведь ни в чем меры не знают, так что "мир суррогатов" понемногу становится все ближе и ближе к нам!

Встройте "Правду.Ру" в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Добавьте "Правду.Ру" в свои источники в Яндекс.Новости

Также будем рады вам в наших сообществах во ВКонтакте, Фейсбуке, Твиттере, Одноклассниках, Google+...

"Очень-очень большой позор для Польши. Русские, простите, если у вас еще есть сила и терпение… Это хуже, чем преступление…" - пишет автор "Правды.Ру" из Польши.

Польша: снесен последний монумент памяти
Комментарии
Польша: снесен последний монумент памяти
Министр обороны США признал Крым российским
Для солидных господ: пенсионерам предложили убраться из центра Москвы
Польша: снесен последний монумент памяти
Лукашенко рассказал о своей несчастливой студенческой жизни
Министр обороны США признал Крым российским
Министр обороны США признал Крым российским
Министр обороны США признал Крым российским
Золотов рассказал, через что пропустит Навального перед боем
Министр обороны США признал Крым российским
Министр обороны США признал Крым российским
Польша: снесен последний монумент памяти
Министр обороны США признал Крым российским
Министр обороны США признал Крым российским
Почему Запад испугался слухов о входе России в Ливию
Министр обороны США признал Крым российским
Бунт в Ингушетии: Кадыров впервые извинился, приехав с сотней охранников
Польша: снесен последний монумент памяти
Польша: снесен последний монумент памяти
Санкции: Эр-Рияд не будет брать пример с Москвы
Министр обороны США признал Крым российским