Экспериментальная технология восстанавливает потерю чувствительности ампутированной конечности.

Закройте глаза и попробуйте ощутить сдвоенные пальцы. Не сложно, правда? Способность человека ощущать свое тело в пространстве, сделавшее возможным выполнить это действие, называется проприоцепцией , иными словами, ощущать наше тело в пространстве, осознавать его размеры и форму и чувствовать наши органы и понимать , что они делают.

«Проприоцепция – очень важная функция человеческого организма и проявляется она в способности человека совершать и ощущать движения»,– говорит Тайлер Клайтс, инженер в области биомедицины института Технологий, Штат Массачусетс.

Ученые сделали огромные успехи в управлении роботизированными конечностями совместимыми с нервной системой, а предложенная такая сенсорная обратная связь доказала что имеется еще много нерешенных задач. Теперь же, однако, команда во главе с инженером- биомехаником Хью Эрром, институт Технологий, Штат Массачусетс, сконструировала реконструктивную нижнюю конечность с проприоцепцией.

«Это одна из фундаментальных составляющих реконструктивных операций нижних конечностей, на которую до нынешнего времени не обращали внимания», – говорит инженер в области биомедицины Пол Мараско из Кливлендской Клиники, который не был вовлечен в исследование.

Мускулы, которые связаны таким образом, что один мускул растягивается, в то время как другой сокращается являют собой центральной точкой ощущения присоединённой нижней конечности.

При традиционной ампутации хирурги пришивают оставшиеся мускулы к кости, что ограничивает движение и нарушает динамическое связь. Новая технология, описанная в майском номере журнала «Научные медицинские знания в переводной литературе», задействует трансплантацию новых мускульных пар на ампутируемом участке у пациента с нижнеколенной ампутацией.

Кожные электроды улавливают электрическую активность в трансплантированных мускулах и используют эту активность для управления моторными нервами в лодыжке протезной ноги, а датчики в протезной ноге передают проприоцептивную обратную связь к мускулам.

«Возвращение этой обратной связи в систему, сконструированную для манипуляции и управления представляет собой грандиозную работу»,– говорит Мараско.

Процедура восстановила практически естественное управление органом. Поднимаясь по лестнице, пациент бессознательно сгибает свою искусственную ногу/ стопу как это делают люди без подобного рода травм.

«Данная работа является первой демонстрацией эмерджентного рефлексивного поведения – этих важного и все же непреднамеренного поведения, которое возникает в процессе нашего движения по неровной плоскости»,– говорит Клайтс, ведущий автор исследования.

Еще одной новинкой является то, что исследователи продемонстрировали, что включение обратной связи от датчиков вращающего момента в лодыжке позволило пациенту более точно контролировать усилие нажима на педаль.

«Новинка здесь в том , что способность обеспечить обратную связь, позволяет мозгу распознавать ощущение положения, скорости и силы»,– объясняет Клайтс.

Эти ощущения, похоже, наполняют чувством полного владения органом самого пациента.

«Пациент отметил моменты, описывающие состояние наполненности, подобно тому ощущению, что робот-протез стал частью меня и у меня снова моя собственная нога»,– говорит Эрр, который сам является инвалидом.

Когда дочь пациента спросила его, ощущает ли он себя подобно киборгу, он ответил ей: «Нет, Я чувствовал, что у меня все в порядке с ногами».