Ученые создали протез, способный «материализовать» фантомную конечность
По статистике, порядка 75% людей, переживших ампутацию, продолжают ощущать удаленную конечность и произвольно пытаются ею двигать. Опираясь на эти данные, группа ученых из Национального центра научных исследований Франции и Университета Экс-Марсель совместно с врачами разработала экспериментальный прототип, способный распознавать эти движения и «оживлять» протез руки. Для его использования не требуется ни хирургическое вмешательство, ни специальное обучение.
Многие ампутанты испытывают субъективные ощущения на месте отсутствующей конечности – этот феномен получил название «фантомная конечность». Ранее исследования уже доказали, что подавляющее большинство таких людей могут спонтанно двигать фантомной конечностью. Воспроизведение этих «фантомных» движений, например, сжатия пальцев в кулак или вращения запястьем, обычно связано с сокращением определенных мышц в культе. У людей с ампутацией верхней части руки эти сокращения касаются группы мышц, не связанных с суставами, которые использовались для этих целей до удаления конечности – как если бы восстановление нарушенной иннервации произошло само собой, без хирургического вмешательства.
Исследовательская команда придумала естественный подход к управлению протезом, основанный на вышеописанном феномене. Для опытного экземпляра они разработали алгоритмы, способные распознавать мышечную активность, вызванную мобилизацией фантомной конечности, и воспроизводить обнаруженное движение с помощью протеза. Это своеобразный интуитивный контроль, не требующий ни специальной подготовки, ни вмешательства хирургов.
Ученые испытали свой подход на двух мужчинах с ампутированными руками. В ходе эксперимента протезы не были надеты, а располагались рядом с культей. Результаты приятно удивили всех. Они продемонстрировали, что оба участника исследования могли контролировать движения протеза и успешно выполняли задания всего через несколько минут после ознакомления с системой. Это исследование видится экспертами перспективным и многообещающим, учитывая, что ампутантам часто бывает трудно эффективно контролировать свои протезы – настолько трудно, что многие в итоге отказываются от них.
Исследователи продолжают работу, тестируя свою систему уже с надетыми протезами и в то же время пытаясь расширить знания о феномене фантомных конечностей, механизмы которого до сих пор остаются неразгаданными. Ученые также доказали необходимость пересмотреть представление об этом явлении, все еще табуированном, которое часто описывают как «скорбь» по утраченной конечности и главным образом в контексте фантомных болей.
