Вчені створили чутливий протез пальця

Вчені створили чутливий протез пальця

Пристрій, що імітує кінчик пальця, дозволить людям з протезами розрізнити деталі поверхні.

Для створення пристрою вчені застосували Мікроелектромеханічні сенсор з пьезорезісторамі, що реагує на нерівності в поверхні. При цьому електричні сигнали від датчика передавалися у вигляді нейронних стимулів в серединний нерв руки пацієнта через тонкі вольфрамові голки або нейроелектронний інтерфейс.

На першому етапі експерименту вчені провели випробування пристрою на чотирьох здорових людях. Штучний палець підключили до руки випробовуваних через електроди в вигляді голок, після чого пристрій переміщали уздовж різних типів поверхні: гладкий, з заглибленнями або ребрами. За допомогою електроенцефалографії дослідники порівняли електрофізіологічні сигнали в сенсорної корі мозку випробовуваних при дії як їх власних пальців, так і штучних.

Результати показали, що випробовувані змогли розрізнити текстуру поверхні в 77 відсотках випадків. При цьому електроенцефалографія не показала істотних відмінностей між сигналами в мозку при стимуляції кінчика справжнього пальця і ​​штучного.

Так як електроди в вигляді голок підходили лише для одноразового використання, на наступному етапі експерименту вчені випробували технологію нейроелектронного інтерфейса.Електроди імплантували добровольцю з частково ампутованою рукою прямо всередину серединного нерва. Цікаво, що випробуваний показав навіть кращий результат, ніж здорові люди, і зміг правильно визначити деталі поверхні в 96 відсотках випадків.

Безліч наукових груп працюють над створенням штучної шкіри, яка здатна до різних відчуттів і могла б зробити з протезів практично повноцінні кінцівки. Раніше вченим зі Стенфордського університету вдалося розробити шкіру, яка може розпізнавати тиск від легкого дотику до міцного рукостискання.