Майже як Термінатор
На межі фантастики
Фурор зробив британець Найджел Екланд, який днями відвідав Україну та прийшов до редакції «Комсомолки» продемонструвати свою руку. Як у робота. Рука служить йому протезом замість ампутованої - рухається, підкоряючись волі господаря. Люди дивилися на це, розкривши рота. Адже мало хто підозрював, що таке диво техніки вже існує. Насправді штучними біонічними кінцівками оснащені десятки тисяч людей по всьому світу.
Руку для Найджела – одну з найсучасніших на сьогоднішній день – розробила та виробила американська компанія Be-bionic. Але, як з'ясувалося, і нашим фахівцям таке під силу. Біонічні руки роблять у підмосковному космічному місті Королеві. Займаються цим фахівці науково-виробничої фірми «Орто-Космос», створеної свого часу корпорацією «Енергія» у рамках так званої конверсії. Керує фірмою кандидат технічних наук Володимир Головін – у 2000 році він отримав Державну премію у галузі науки та техніки за розробку передових технологій протезування. У Королеві пояснили, як влаштовані та працюють руки «як у роботів».
Ця мікросхема зовсім як у Термінатора – керує діями протеза. Фото: Михайло ФРОЛОВ
Наші руки
– Біонічний протез – приблизно такий самий, як у Найджела, – нещодавно отримав від нас український спортсмен-паралімпієць, велосипедист Олексій Обиденнов, – каже провідний спеціаліст «Орто-Космосу» Олег Черкасов. - Влаштовані вони однаково.
Олег Валерійович бере діючий зразок і показує:
- Пальці руки рухають сервомоторчики, які в них - у пальцях - і встановлені. Живлення – від літієвої батареї, яка знаходиться у долоні під подушечкою великого пальця.
- А як людинакерує всією цією електромеханікою?
- Усередині тієї частини, яка одягається на куксу, розташовані електроди, - пояснює Черкасов. - Електроди контактують зі шкірою та крізь неї «відчують» електричні імпульси, які мозок посилає м'язам. Мікрокомп'ютер, розташований у протезі, реагує та віддає відповідні команди на сервомоторчики. В результаті біонічна рука, допустимо, стискає пальці, дозволяючи господареві щось взяти.
Розповідаючи, мій співрозмовник торкається електродів на зразку. Протез, який я взяв у свою руку, починає виконувати хапальні рухи, видаючи характерне для сервомоторчиків дзижчання. Ну кіно, та й годі…
До Дарта Вейдера поки далеко
Люк Скайуокер із «Зоряних війн» отримав біонічний протез замість відрубаної руки. Його батько Дарт Вейдер майже весь став протезом. Як їх тут не згадати? І особливо Термінатора, який теж дзижчав, ворушачи пальцями. Подібність із рукою цього героя доповнювала мікросхема, яка керувала протезом. Її спеціалісти фірми тримають на спеціальному стенді під лупою. На такій же мікросхемі було збудовано сюжет чергової серії фільму про робота-вбивцю.
Звичайно, виникає питання: наскільки реальні біонічні руки схожі на свої фантастичні аналоги?
- Поки що навіть найдосконаліші протези здатні виконувати найпростіші рухи, - каже Володимир Головін. - Наприклад, не вдається досягти того, щоб рука згинала кожен палець окремо.
- А чи можна зробити так, щоб біонічна рука сприймала?
– Протез можна запрограмувати, – відповідає вчений. - Працюючи за відповідними програмами, він братиме різні предмети, наприклад, яйце або кувалду, прикладаючи різні зусилля. Але, як то кажуть, своїм розумом біонічна рука до такого не доходить.Її треба перемикати.
Є спроби оснастити протез датчиками, які б реагували на навантаження, температуру, розпізнавали б текстуру поверхні. Такі експерименти тривають. Але практичного застосування немає.
ОЧЕВИДНЕ-НЕВЕРІЙНЕ
«Незабаром з'явиться повний протез всього тіла»
Олександр Каплан, психофізіолог, керівник лабораторії інтерфейсів мозок-комп'ютер МДУ ім. Ломоносова:
- Біонічна рука – це протез лише однієї частини тіла. Тим часом будь-яка людина старіє, її органи виходять з ладу через вік або хвороби. Тому на підході – створення біопротезів нирки, печінки, серця. А надалі – повного протеза всього тіла. Адже ресурс життя мозку набагато довше, ніж решта органів – це доведено на дослідах. Тому, якщо створити для мозку нову систему життєзабезпечення (те саме штучне тіло, протез) і підключити управління, то можна радикально продовжити людське життя.
Це питання найближчих десятиліть. Зараз ми у своїй лабораторії та колеги-вчені інших лабораторій світу працюємо над тим, щоб розвідати шляхи підключення мозку безпосередньо до протезів та інших пристроїв, які зможуть у тому числі полегшувати життя паралізованим хворим. Успіхи є. Так, у нас у лабораторії один із аспірантів, не рухаючись, керує маніпулятором, який переставляє шахові фігури. Інший друкує текст на комп'ютері, не торкаючись клавіатури. Як це відбувається? Ми розшифровуємо наміри людини виконати ту чи іншу дію, зчитуємо електричну активність мозку та перетворюємо її на команди.
Найдивовижніша подія, яка може відкрити нову еру, має відбутися на чемпіонаті світу з футболу у Бразилії у 2014 році. Всесвітньо відомий нейрофізіолог Мігель Ніколелісобіцяє, що цей чемпіонат відкриє ударом по м'ячу молодий гравець, який зараз. повністю паралізований. Для юнака робиться майже повний протез тіла. Поки що - у вигляді екзоскелета. Тобто молода людина буде обплетена ажурною конструкцією із вбудованими моторчиками, які керуються безпосередньо від мозку. Якщо задумане вдасться, буде доведено: навіть повністю паралізована людина може без сторонньої допомоги пересуватися і повноцінно жити.
Підготувала Ганна ДОБРЮХА.
Олексій Обиденнов, український паралімпієць: "Доступи до таких технологій є у будь-якого громадянина нашої країни".