Specjaliści z Chalmers University of Technology opublikowali właśnie wyniki eksperymentu, w którym czwórka ochotników używała potencjalnie przełomowych protez. W projekcie uczestniczyli także eksperci ze szwedzkiego Szpitala Uniwersytetu Sahlgrenska, Uniwersytetu w Göteborgu, firmy Integrum AB, Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu oraz Massachusetts Institute of Technology.

Uczestnicy przeszli w przeszłości amputację ręki powyżej łokcia. W okresie od 3 do 4 lat korzystali w codziennym, osobistym i zawodowym życiu ze kończyn sterowanych z pomocą mózgu (https://www.youtube.com/watch?v=JuWUImUAzz8&feature=youtu.be). Potem naukowcy dodali do nich zdolność przekazywania wrażenia dotyku.

„Nasze badanie pokazuje, że proteza ręki połączyła się z kością i kontrolowana przez umieszczone w mięśniach i nerwach elektrody może działać dużo precyzyjniej, niż konwencjonalne protezy rąk. Dodatkowo wzbogaciliśmy korzystanie z protezy przez dołączenie do niej systemu czujników dotyku, dzięki którym pacjent może decydować, jak mocno uchwycić i ścisnąć dany przedmiot. Z upływem czasu, umiejętność pacjentów w operowaniu małymi przedmiotami stawała się coraz lepsza” - mówi prof. Max Ortiz Catalan z Chalmers University of Technology.

„Najistotniejszym wkładem tego badania było pokazanie, że ten nowy typ protez może stanowić dostępną klinicznie alternatywę dla utraconej ręki. Niezależnie od tego, jak złożony jest neuronalny interfejs, może przynosić realne korzyści pacjentom tylko, gdy połączenie między pacjentem a protezą jest bezpieczne, niezawodne i może działać przez długi czas. Uzyskane wyniki to rezultat wielu lat pracy i nareszcie możemy zaprezentować pierwszą bioniczną protezę ręki, którą w codziennym życiu można sprawnie kontrolować za pomocą wszczepionych elektrod oraz odbierać od niej bodźce czuciowe” - opowiada naukowiec.

Urządzenia zostały podłączone do kości, mięśni oraz nerwów ochotników. W mięśniach i nerwach umieszczone zostały specjalne elektrody. Płynące z nerwów impulsy interpretuje umieszczony w protezie, wyposażony w sztuczną inteligencję system, który steruje jej ruchami. Z kolei czujniki ukryte w kciuku przekazują sygnały o nacisku, które zamieniane są na impulsy odbierane przez nerwy.

„Obecnie, same czujniki nie stanowią wyzwania w przywróceniu zmysłu czucia. Wyzwanie leży w stworzeniu neuronalnego połączenia, które bezproblemowo może przekazywać sztucznie zbierane informacje do systemu nerwowego w sposób, który pozwoli użytkownikowi na doświadczanie czuciowych bodźców w sposób naturalny i bez wysiłku” - podkreśla prof. Catalan.

Jak wyjaśniają badacze, bodźce czuciowe, których doświadczają właściciele protez przypominają tzw. odczucia fantomowe. Najsłabszy nacisk na protezę przypomina dotyk końcówką ołówka, w miarę zwiększania siły, odczucie staje się coraz silniejsze. Co również istotne, wszystkie niezbędne elementy mieszczą się w samej protezie. To znaczy, że pacjent nie musi na przykład nosić z sobą dodatkowego źródła zasilania.

Badacze twierdzą, że protezy tego typu powinny być dostępne w klinikach, także poza Szwecją w ciągu kilku lat. Co więcej, pracują już nad protezami nóg, które chcą wszczepić pierwszym ochotnikom pod koniec tego roku oraz nad protezami rąk wszczepianymi poniżej łokcia.

Jak zwracają uwagę, na całym świecie z powodu utraty kończyny cierpi ponad milion osób.

Więcej informacji na stronie:

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1917537 (PAP)

mat/ ekr/