Команда Университета Чикаго получила от Национального института здоровья США (NIH) грант в размере 3,4 миллиона долларов на разработку протеза на основе интерфейса мозг-компьютер (BCI), которые способен не только заставить роботическую руку двигаться, но и встроить в нее ощущения. Также ученые планируют добавить ловкости, чтобы взаимодействие с предметами происходило на естественном уровне.
Credit: UChicago
Ученые с 2012 года работают с полностью парализованными людьми, в моторные и сенсорные области мозга которых вживлены электроды, которые передают сигналы о намерениях человека роботической руке. Помимо этого, в кончики пальцев протеза встроены датчики прикосновений, передающие информацию широкого диапазона о давлении прямо в мозг с помощью имплантированных электродов. Эта система позволяет осуществлять не только движения, но и формировать обратную связь – человек, к примеру, направляет протез взять стакан и чувствует, как к нему прикасается. Без этих сенсорных ощущений сделать это во много раз сложнее.
Грант, о котором идет речь в новостном релизе, представляет собой часть 7-миллионных государственных вложений в коллаборацию, которую формируют Университет Чикаго (UChicago), Питтсбургский университет и Питтсбургский университетский медицинский центр. Он позволит расширить клиническую базу и добавить в проект новых участников. Пока что их всего двое.
Проект возглавят Слиман Бенсмайа (Sliman Bensmaia), который работает над изучением осязания (мы публиковали его лекцию о подобных интерфейсах), и Нихо Хатсопулос (Nicho Hatsopoulos), исследующий, как мозг формирует паттерн движения и отправляет его в конечности. Помимо них в команду входят нейрохирург Питер Уорнке (Peter Warnke), выполняющий хирургическую имплантацию устройств, а также специалист по реабилитации Раймонд Ли (Raymond Lee).
Доклад Слимана Бенсмайа на конференции BCISamara-2017
Ученые отмечают, что, возможно, на создание полностью функционального и имитирующего работу естественной нервной системы протеза уйдут годы. Но уже сейчас лаборатория Бенсмайя разработала программные алгоритмы, которые способны на основе работы датчиков осязания BCI воссоздать чувство. Для этого используется биомиметический подход, который имитирует мозга и нервов.
«Наша цель – создать протез, который обладает такой же ловкостью и функциональностью, что и человеческая рука. Чикагский университет имеет многолетний опыт работы с двигательными неврологическими нарушениями и соматосенсорным восприятием, и мы с нетерпением ожидаем продолжения работы с нашими партнерами в Питтсбурге», — отмечает Бенсмайя.
Текст: Анна Хоружая
