Вчені навчилися передавати тактильні відчуття за допомогою подаються прямо в мозок електричних сигналів
Останнім часом ми досить часто чуємо про різних високотехнологічних протезів, які можуть керуватися сигналами, зчитуваними з нервових закінчень пошкоджених кінцівок. Більш того, деякі такі протези можуть забезпечити тактильний зворотний зв'язок, передаючи в мозок сигнали через нервові закінчення, до яких вони підключені. Але що робити в тому випадку, якщо пошкодження торкнулися нервову систему руки або ноги людини, зробивши неможливим підключення до неї електронних ланцюгів протеза? Виявляється, вихід вже практично існує, і цим виходом стане технологія прямого підключення до головного мозку, розроблена і експериментально перевірена дослідниками з університету Чикаго і Університету імені Джона Хопкінса.
У процесі розробки нової технології об'єднана група дослідників провела низку експериментів, в ході яких у певні ділянки головного мозку піддослідних макак-резусів подавалися електричні сигнали. У перших експериментах учені з'ясували характеристики електричних сигналів, які успішно інтерпретувалися мозком піддослідної мавпи як відчуття від дотиків до різних частин їх пальців і рук. Наступним кроком стали експерименти, які дозволили вченим точно з'ясувати, як мозок співвідносить форму і амплітуду електричного сигналу з силою тактильних відчуттів, тобто з силою тиску, що чиниться на поверхню шкіри кінцівок. І на останньому етапі досліджень вчені вимірювали тимчасові параметри електричного впливу на мозок, що дозволило більш тонко підібрати характеристики електричних імпульсів для того, щоб забезпечити миттєву реакцію на дотик протеза до поверхні якого-небудь предмета.
В даний час дослідники працюють над втіленням розроблених ними технологій в реальності, у вигляді спеціалізованої системи управління протезними пристроями, які будуть передавати сигнали зворотного зв'язку безпосередньо в мозок людини. Першим протезом з прямим підключенням до мозку стане протез руки, який зараз розробляється інженерами і вченими Університету імені Джона Хопкінса і який незабаром стане найскладнішим високотехнологічним протезом у світі, адже в ньому буде використано більше сотні датчиків, які вимірюють силу тиску і механічні сили, що впливають на різні частини цього пристрою.
Звичайно, до того моменту, коли може бути розпочато виробництво і масове застосування таких протезів, пройде чимало часу, адже передача електричних сигналів безпосередньо в мозок людини протягом тривалого часу є ще досить малодослідженою галуззю і може викликати непередбачувані наслідки. Тому вчені ще належить довести, що їх технологія безпечна і надійна при її довготривалому використанні, а це можна буде зробити тільки за допомогою великих і тривалих клінічних випробувань на тваринах і на людях-добровольцях. При цьому, клінічні випробування на людях можуть показати, що передача електричних сигналів може забезпечити вкрай низьку роздільну здатність тактильного зворотного зв'язку, що може змусити вчених докорінно переробити технологію і заново проводити всю програму випробувань.