Trwa wyścig technologiczny mający na celu zbudowanie pierwszej w pełni funkcjonalnej, sterowanej nerwami robotycznej protezy kończyny. Kilka różnych instytutów badawczych, w tym grupa badaczy z całego Melbourne w Australii, a projektami kieruje DARPA, Defense Advanced Research Agencja Projektów.

DARPA pozostaje nieco w tyle za grupą z Melbourne, która koncentruje się na wykorzystaniu opasek Myo Gesture jako metody interpretacji sygnałów mózgowych i przekładania ich na gesty i ruchy kończyny protetycznej. Według ExecutiveGov, projekt DARPA opiera się na implantach chirurgicznych, aby osiągnąć biomechaniczną zależność między użytkownikiem a kończyną robota, umożliwiając nawet użytkownikom zdalne sterowanie kończyną, nawet jeśli nie jest ona bezpośrednio przymocowana do użytkownika.

Ostatecznym celem DARPA jest wykorzystanie stymulacja mioelektryczna poprzez osteointegrację co umożliwia mózgowi wysyłanie sygnałów do pasm Myo Gesture i od pasm do kończyny robota. Kończyna może również przesyłać informacje zwrotne i dane z powrotem przez opaski i od opasek do użytkownika, dzięki czemu ma on pewien zmysł dotyku. Wcześniej do osiągnięcia tego procesu wymagana była nieporęczna konfiguracja komputera, ale wszystko zostało uproszczone do noszenia opasek do gestów i chirurgicznie wszczepionej podstawy protetycznej kończyny.

Grupa sześciu różnych badaczy z różnych instytutów z Melbourne z Melbourne chce pójść o krok dalej. Pracują z komórkami macierzystymi wydrukowanymi w 3D, aby całkowicie odbudować ludzkie kończyny za pomocą sztucznych substancji organicznych. Jeśli myślisz, że jest tak, jak myślisz, to dokładnie tak jest.

Wydrukowane w 3D kości, tkanka mięśniowa i kończyny nazywane są „miękkimi protezami”. Zasadniczo jest to bionika organiczna, która może elektronicznie oddziaływać z komputerami, oprogramowaniem i oprogramowaniem sprzętowym. Przyzwoitym porównaniem byłyby realistyczne zamienniki protetyczne, w których stosowano Gwiezdne Wojny kiedy z tego czy innego powodu stracili kończyny.

Według chirurga szpitala św. Wincentego, profesora Petera Choonga – jednego z wielu badaczy pracujących nad projektem w Melbourne – chcą po prostu wyjść poza wysyłanie sygnałów do bionicznych kończyn, chcą, aby informacja zwrotna działała w obie strony, aby użytkownicy mogli odczuwać impulsy , chwyt i wrażenia z kończyn. Jak wyjaśniono w Herald Sun artykule Choong porównuje ten proces do gry w telefon…

„Ponieważ te ścieżki myślenia już istnieją w postaci nerwów, działa to jak linia telefoniczna, którą wystarczy podłączyć do maszynerii i zaprogramować, aby reagowała na sygnał.

 

„Wtedy czujniki w palcach wykryją, że je zamknąłeś, i wyślą sygnał z powrotem linią telefoniczną, abyś to poczuł. To jest marzenie, którego pragniemy.

 

„Przy takiej sile ognia, jaką mamy wokół stołu, jest to coś, co z pewnością możemy zrobić”

Są już prawie u celu. Chcą ominąć obecny, bardziej uciążliwy proces, który obejmuje metody takie jak opaski Myo Gesture, podczas których użytkownicy muszą pomyśleć o działaniu, które chcą wysłać, wysłać ten sygnał do opaski, a z opaski trafia on do kończyny. Obecny proces protetyki robotycznej jest określany jako obciążający psychicznie i wyczerpujący poznawczo, ponieważ użytkownicy muszą myśleć o wysyłaniu określonych sygnałów do kończyny, aby skłonić ją do reakcji.

Dokonano pewnych przełomów procedury biomimetyczne, co pozwoliło naukowcom zrozumieć, w jaki sposób sprawić, by kończyny robotów symulowały funkcjonalność człowieka za pomocą reakcji 1:1, ale był to proces zaprojektowany głównie w celu zrozumienia procesów nerwowych, a nie faktycznego zastosowania go do osób bez kończyn.

Grupa z Melbourne chce ulepszyć cały proces bioniczny, tak aby był tak płynny i płynny, jak poruszanie się i zginanie kończyn u standardowego człowieka. Według profesora Roba Kapsy przechodzą już do fazy testów na zwierzętach, gdzie chcą móc wykonać kolejny krok polegający na tym, że dotykowe informacje zwrotne natychmiastowo wysyłają sygnały do ​​użytkownika protezy, aby wiedział, kiedy jesteś dotykany lub dotykasz czegoś. Kapsa powiedział Herald Sun…

„Gdybyś miał tytanową kończynę i dotknąłbyś czegoś, nie czując tego, włożyłbyś rękę przez stół. Ale gdybyś mógł oddać sygnał, byłoby to takie samo uczucie, jak dotknięcie go palcem, w granicach zdrowego rozsądku.”

 

„Następnym krokiem jest umieszczenie tego układu u zwierząt i wypróbowanie go w zakresie przyciągania nerwu, tak aby rósł w kierunku struktury. Kiedy już tam dotrze, będzie naprawdę skuteczny w tworzeniu połączeń nerwowo-mięśniowych”.

Jednym z najbardziej imponujących wniosków płynących z badań w Melbourne jest przekonanie, że sygnały nerwowe są uniwersalne, jeśli chodzi o poruszanie kończynami w proporcji 1:1. Kiedy uda im się dokonać przełomu dzięki dwukierunkowemu procesowi poruszania kończynami i uzyskiwaniu informacji zwrotnych na temat czucia dotyku, pozostaje tylko znaleźć sposób na masową produkcję technologii, która umożliwi osobom z brakującymi kończynami uzyskanie własnej protezy, a nawet pomoc osobom z chorobami wyniszczającymi fizycznie, takimi jak udar lub stwardnienie rozsiane, mogłaby potencjalnie znaleźć lekarstwo w postaci bionicznego zamiennika.

Jedyną rzeczą, jaką proteza DARPA ma w porównaniu z grupą z Melbourne, jest to, że może unieść do 45 funtów, podczas gdy miękka proteza wydrukowana w 3D mogła udźwignąć tylko około 13 funtów. Oczywiście wraz z dalszym postępem technologicznym limit wagi prawdopodobnie wzrośnie.

Może Deus Exa szacunki, że augmentacje staną się normą do 2025 r., wcale nie są tak odległe.

(Główny obraz dzięki uprzejmości Ociacia)