Une personne en bonne santé peut contrôler le mouvement de ses membres avec une grande précision. En effet, les gens ressentent où se trouvent actuellement les membres et leurs éléments. Grâce à cela, la main et ses composants individuels se déplacent de manière coordonnée, par exemple lorsque nous voulons nous gratter le nez.
Mais les prothèses, même bioniques, sont une autre affaire. Lorsque le propriétaire d'une telle prothèse veut se gratter le nez, il doit être très prudent. Sinon, vous pouvez simplement vous creuser l'œil ou vous assommer, mais ne pas obtenir ce que vous voulez. Mais à l'avenir, ils promettent de résoudre ce problème.
Les travaux
ont déjà commencé - les scientifiques du MIT travaillent sur de nouvelles interfaces de gestion des prothèses neurales. Si tout fonctionne, la gestion des membres artificiels sera aussi simple que de faire des opérations avec vos jambes, vos bras et leurs éléments.
L'interface se connectera au système nerveux des muscles actifs restants de la jambe ou du bras blessé. Si une personne veut faire un mouvement d'un pied inexistant, alors les parties du cerveau qui sont responsables de cette action sont toujours activées, provoquant le mouvement des muscles des jambes. Mais les signaux des muscles et des nerfs seront perçus par la prothèse, qui effectuera les mouvements nécessaires pour une personne.
Les chercheurs ont suffisamment avancé dans leurs travaux, dont les résultats ont été publiés sur les hommages de Science Translational Medicine. L'interface discutée ci-dessus est appelée «interface myoneurale agoniste-antagoniste» (AMI). L'expérience a impliqué un volontaire - un homme qui a perdu son pied. Un membre artificiel a été créé pour lui, qu'il a pu contrôler presque aussi précisément que son pied.
Les scientifiques sont très près de former un seul système bionique à partir d'une jambe endommagée. Elle est en fait un tout unique, avec des éléments cybernétiques et biologiques. "Puisque les muscles sont contrôlés par les nerfs, tout est contrôlé par le cerveau, dont les signaux sont transmis au système nerveux, après quoi le système musculaire est activé", explique l'un des développeurs.
Une prothèse bionique est capable de capter les signaux électriques du système nerveux. Une personne qui pense, par exemple, à changer la position du pied, contrôle la prothèse. Le plus difficile est de déchiffrer les signaux des terminaisons nerveuses et de les convertir en signaux «compréhensibles» vers la prothèse bionique. En fait, c'est le principal problème pour l'industrie moderne du développement de prothèses bioniques «intelligentes».
Les scientifiques du MIT ont pu terminer ce travail et s'assurer que les actions du pied artificiel répètent exactement le désir de la personne de le gérer. En conséquence, le patient peut effectuer des mouvements synchrones avec la prothèse et le pied + prothèse restant. Selon les experts, la voie de développement la plus prometteuse pour les membres prothétiques est la combinaison d'éléments technologiques et naturels.
Les développeurs du pied cybernétique croient que leur étude permettra dans un proche avenir de créer des prothèses bioniques parfaites pour les patients avec des parties amputées des mains ou des pieds.
Et les scientifiques de l'Université de Séoul ont pu créer un analogue d'un nerf - mais pas pour les humains, mais pour un cafard. En connectant ce nerf à la jambe du cafard, les spécialistes ont pu imiter la transmission des signaux des nerfs du cafard au membre. Finalement, elle a déménagé.
Ce nerf, appelé afférent, est responsable non seulement du mouvement, mais aussi de la transmission du signal lorsqu'un membre touche un certain objet. Et ce sont des récepteurs, des synapses et plusieurs autres éléments, dont personne n'avait auparavant créé des analogues. Les chercheurs en question sont un groupe de scientifiques dirigé par Tae-Woo Lee.
Le rôle des mécanorécepteurs dans le développement des scientifiques est joué par les capteurs de pression résistifs. Il se compose d'une électrode plate en or et d'une électrode en carbone constituée de nanotubes. Le second est directement au-dessus du premier, de sorte qu'avec l'augmentation de la pression, la zone de contact entre eux augmente. Et cela, à son tour, permet de mesurer l'amplitude de la pression. Probablement, des prothèses à part entière avec des capteurs tactiles apparaîtront dans un proche avenir, qui ne peut que se réjouir.