Ученые создали протез, который может чувствовать предметы. Посмотрите, как он работает

Первые протезы, которые лишь создавали видимость руки или ноги, появились еще в древности. Но в 1957 году советский инженер Арон Кобринский с учеными Яковом Славуцким и Виктором Гурфинкелем создали первый бионический протез.

Прошло более 60 лет, и бионические протезы за это время стали гораздо продвинутее. С современным протезом человек не только может сгибать и разгибать пальцы, но и делать более сложные движения, даже использовать мелкую моторику.

Однако существующие бионические протезы по-прежнему не могут передать ощущения от предмета — какой он на ощупь, какова его текстура и плотность. Поэтому российские ученые поставили задачу создать искусственную конечность, которая способна к осязанию.

Работа над протезом началась в 2021 году. Ученые придумали: нужно вживить в тело человека электрод, с помощью которого протез будет передавать ощущения от предметов.

«Мы вживили электрод в периферический нерв и спинной мозг и провели ряд исследований, чтобы создать протез, идеально соответствующий индивидуальным параметрам пациента», — рассказывает Артур Биктимиров, нейрохирург Медицинского комплекса Дальневосточного федерального университета.

Во время испытаний наблюдатели измеряли, с какой скоростью пациент выполняет задания. В итоге к последнему измерению скорость увеличилась в полтора раза.

«Он даже смог перенести стакан, полный хрупких шариков, и не рассыпать их. А другому пациенту удалось почувствовать пятку протеза при помощи умной стельки», — рассказал Гурген Согоян, аспирант Центра нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана в Сколтехе и научный координатор проекта.

С новым протезом в комплекте с вживленным электродом человек смог различать твердые и мягкие предметы, а также их размер и текстуру.

Во время испытаний с помощью специальных приборов наблюдатели следили за взглядом пациентов. И оказалось, что благодаря чувствительности в протезе человек меньше смотрит на свою искусственную руку. Он все больше доверяет ощущениям, а не зрению.

Более того, испытания показали, что новый протез полностью купирует фантомные боли. Дело в том, что фантомно-болевой синдром (ФБС) может сохраняться спустя месяцы и даже годы после ампутации. Со временем боль ослабевает, болевые приступы становятся реже. У кого-то ФБС исчезает. Однако, по данным исследований, у 60% пациентов боль сохраняется и спустя год после операции, а в ряде случаев она даже усиливается.

«Пациент потерял кисть в результате взрыва и испытывал сильные боли. Нам удалось снизить их на 70–80% с помощью электростимуляции, даже без протеза. С протезом мы полностью избавили пациента от фантомных болей», — говорит нейрохирург Артур Биктимиров.

«В 2024 году планируется открытие Центра кибернетической медицины и нейропротезирования, где одной из главных задач будет создание и применение новых типов протезов с обратной связью», — говорит Андрей Давидюк, генеральный директор компании, которая занимается производством протезов.

Сейчас компания ищет добровольцев с травмой рук и фантомными болями: для продолжения исследования все еще необходима большая выборка пациентов.