Науковці розробили інноваційні нейропротези, що можуть аналізувати сигнали людського мозку

Дослідники зі Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) продемонстрували, що пристрої, що замінюють ампутовані кінцівки, працюють краще, якщо вони імітують роботу справжніх нервів.

Декілька років тому нейроінженери ETH Zurich розробили протези, підключені до сідничного нерва в стегні випробуваних через імплантовані електроди. Такий пристрій дозволяє не тільки «спиратися» на протез, але відчувати його, наприклад, передаючи інформацію про постійні зміни тиску, виявлені на підошві протезної стопи при ходьбі.

Щоб генерувати ці біоміметичні сигнали, дослідники розробили комп’ютерну модель FootSim. Вона навчена на даних про активність механорецепторів, які розташовані на підошві стопи людини і реагують при дотику. Модель відтворює динамічну поведінку великої кількості таких рецепторів та генерує нервові сигнали, що спрямовуються в мозок.

«Біоміметична нейростимуляція дозволяє користувачам концентруватися на інших речах під час ходьби, тому ми дійшли висновку, що цей тип стимуляції обробляється природніше і менш навантажує мозок», — наголосив співавтор дослідження Станіш Распопович.

У клінічному дослідженні за участю людей з ампутованими кінцівками вчені показали, що біоміметична стимуляція перевершує постійну — незмінний сигнал, який використовують інші нейропротези. У тестах випробувані швидше підіймалися сходами і робили менше помилок у комплексному завданні, коли потрібно було йти сходами, вимовляючи слова задом наперед.

Нагадаємо — у січні дослідники з Корейського передового інституту науки і технологій (KAIST) здійснили прорив у робототехніці та інженерії. Вони розробили штучний м’язовий пристрій з дуже низьким споживанням енергії, здатний генерувати зусилля, що в 34 рази перевищує його вагу.