Представить протез, который движется силой мысли, сегодня уже не так удивительно...
Но совсем другое дело — когда он начинает «возвращать» ощущения обратно. В лабораториях ученых произошёл момент, который ещё недавно казался недостижимым: люди с травмами спинного мозга смогли почувствовать прикосновение через бионическую руку, будто она настоящая. Лёгкие края предметов, изгибы, текстуры — всё это внезапно стало частью их опыта.
Работу провела команда из Cortical Bionics Research Group, а результаты опубликовали в журнале Science и осветило издание Popular Science.
Исследователи работали с людьми, которые утратили возможность контролировать конечности из-за травм спинного мозга. В их мозг имплантировали нейрокомпьютерный интерфейс (BCI), который соединил сенсорные и моторные зоны — те самые участки, которые отвечают за движение и восприятие прикосновения.
BCI работает как двусторонний мост между мозгом и внешним устройством. Сначала система «считывает» сигналы, которые мозг формирует для движения. Затем эти сигналы преобразуются в команды для бионической руки. Но настоящий прорыв произошёл тогда, когда появился обратный поток информации — искусственно созданные ощущения.
Учёные научились кодировать сигналы так, чтобы мозг воспринимал их как естественное прикосновение. Для этого они анализировали электрическую активность нейронов, связанную с движениями, и преобразовывали её в точные тактильные импульсы. Ошибка в этом процессе могла полностью разрушить восприятие, поэтому каждый сигнал должен был быть предельно точным.
Во время экспериментов участники начали различать края предметов, чувствовать направление движения и даже более сложные формы — изогнутые линии, объёмные структуры, похожие на написанные в воздухе символы. Со временем их восприятие усложнялось: мозг адаптировался к новому типу информации.
Исследователь Джакомо Валле из Chalmers University of Technology описывал этот процесс как выход на новый уровень взаимодействия между человеком и технологией. По его словам, передача сигналов происходит на языке, который мозг способен интерпретировать без «переводчиков».
Интересным оказался и масштаб точности. Даже при относительно небольшом количестве электродов система смогла создать ощущение, близкое к естественному прикосновению. Это открывает путь к технологиям, где протезы смогут реагировать почти как живая рука.
В перспективе учёные видят ещё более сложную систему — условную цифровую кожу. Она должна собирать данные об окружающем мире и мгновенно преобразовывать их в нейронные сигналы, которые мозг сможет «читать» как обычные ощущения.
Когда технология начинает не только выполнять команды мозга, но и отвечать ему понятными ощущениями, граница между природным и искусственным становится значительно тоньше. Этот прорыв показывает направление, в котором бионические системы могут изменить представление о возможностях человеческого тела и восстановлении утраченной чувствительности.
Читай также:
