четверг, 15 марта 2012 г.

Протезы могут управляться нервами и передавать на них «осязательные» ощущения

Протезы могут управляться нервами и передавать на них «осязательные» ощущенияПомимо протезов конечностей, управляющихся периферической нервной системой по беспроводному соединению, сегодня разрабатывается также «протезирующая кожа», способная передавать «осязательные» ощущения носителю.

Исследователи из Кембриджского центра восстановления мозга (Великобритания) трудятся над технологией передачи команд по беспроводному интерфейсу от носителя протеза к частям его механической руки — отдельным «пальцам». Разрабатываемый имплантат хирургическим путём устанавливается рядом с нервом, который до утраты носителем конечности управлял ею. После вживления нервная ткань медленно прорастает через устройство. Нервные импульсы, которые бессознательно вырабатывает носитель, затем изучаются, и на их основе подаются управляющие сигналы к приёмнику электромеханического протеза.

Опыты такого рода на мышах и крысах ведутся уже 12 месяцев, и хотя вначале у британцев были опасения, что устройство может повредить нервные окончания и вывести нерв из строя, ничего подобного, к счастью, не случилось.

И тем не менее вопросы не ограничиваются лишь способностью управлять протезом ампутированной конечности. Для относительно полноценной замены, скажем, руки требуется ещё и обеспечение обратной связи: чтобы взять что-то пальцами, человек бессознательно ориентируется на осязательные ощущения от них. Эта проблема также активно исследуется в настоящее время.

Учёные из Лаборатории гибких биоэлектронных интерфейсов Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) работают над созданием различных видов гибкой электроники, которую можно будет встраивать в гибкую «протезирующую кожу», одежду и т. п. Кроме управления протезами при помощи импульсов от нервных окончаний человека, новые системы дадут пользователю обратную связь с бионическими устройствами, что позволит ему более полноценно использовать искусственные конечности.

Основная идея «протезирующей кожи» — в создании чего-то вроде резиновой перчатки, надеваемой на электромеханический протез. Такая «кожа» будет начинена сенсорами давления, передающими по беспроводному соединению ощущения от нажатия на обхватываемый механической рукой предмет. Таким образом, управление механическими «пальцами», которое ранее было основной проблемой для сложных электромеханических протезов, будет походить на управление обычной человеческой рукой.

Ну а германская фирма Otto Bock корпит над несколько более примитивным решением этой же проблемы: вместо передачи данных непосредственно в датчик, присоединяемый к нерву человека, в её модели обратная связь осуществляется посредством вибраций или лёгкого давления на выделенный участок обычной кожи в заранее выбранном месте.

Подготовлено по материалам Би-би-си.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Описан самый ранний пример живорождения
Знаете ли вы, что миром правят амниоты? Они окружают свои эмбрионы специальной защитной оболочкой, которая помогает зародышу выжить. Это и позволило им завоевать планету. Млекопитающие, как правило, удерживают «спелёнутое» таким образом потомство внутри своих тел, рождая живых детёнышей. А, скажем, у рептилий оболочка насыщается известняком и превращается в яйцо. Впрочем, есть и исключения. Не...
  (читать дальше)

Разработан совершенно новый метод изготовления кремниевых фотоэлементов
Американский стартап объединил кристаллизацию кремния и изготовление солнечных батарей в один техпроцесс, что исключило весьма энергоёмкие части технологической цепочки. Кроме того, используя новый метод, компания поставила очередной рекорд тонкости солнечных батарей, уменьшив толщину кремниевого слоя на них до 5 микрометров. В последние годы прогресс в производстве дешёвых солнечных батарей рез...
  (читать дальше)

Google готовит комплексную модернизацию поисковой системы
Компания Google, по информации газеты Wall Street Journal, в течение ближайших месяцев начнёт внедрение качественно новых алгоритмов поиска. По словам руководителя команды ранжирования Google Амита Сингала (Amit Singhal), речь идёт о реализации средств семантического поиска. Система будет пытаться понять смысл запроса, что позволит включать в перечень результатов не только ссылки на сайты, но и ...
  (читать дальше)

Полностью неорганические нанокристаллы усиливают ИК-эмиссию
В Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США разработан новый химический процесс, интегрирующий нанокристаллы халькогенида свинца в продолженные неорганические матрицы халькогенидных стёкол. Неорганическое кэппирование (покрытие защитной стабилизирующей оболочкой), использованное вместо традиционного кэппирования органическими лигандами, позволило осуществить простую низкотемп...
  (читать дальше)

Мозг позвоночных возник раньше самих позвоночных
Молекулярные механизмы, отвечающие за формирование мозга, в полном комплекте есть уже у полухордовых — морских животных, которые рассматриваются как переходное звено между иглокожими и хордовыми. Мозг позвоночных считается величайшей эволюционной загадкой. Такой структуры нет больше ни у кого из животных (хотя слово «мозг» употребляется и в отношении иных крупных нервных центров), и возник он, к...
  (читать дальше)

Робопловцы побили мировой рекорд дальности
Четыре плавающих робота, не использующих для передвижения никакого топлива, установили новый мировой рекорд дальности плавания, пройдя больше 5 936 км в Тихом океане. Хотя их первоочередной задачей был сбор научной информации о составе и степени загрязнённости морской воды, продемонстрированные аппаратами возможности заставляют говорить о значительно более широком применении дронов на море. Робо...
  (читать дальше)

Млекопитающим неплохо жилось и до вымирания динозавров
Принято считать, что млекопитающие набрали силу только после того, как некий катаклизм 65 млн лет назад уничтожил царство динозавров. Однако новое исследование показывает, что ранние млекопитающие прекрасно чувствовали себя за миллионы лет до того, как их конкуренты приказали долго жить. Речь идёт об отряде многобугорчатых — существах размером с мышь. Их расцвет, судя по всему, начался примерно ...
  (читать дальше)

AU Optronics признана виновной в ценовом сговоре
Компании AU Optronics (AUO), крупнейшему тайваньскому производителю жидкокристаллических дисплеев, может грозить штраф в размере до $1 млрд за преступный сговор с другими участниками рынка. AUO и ряд других производителей обвинялись в сговоре с целью удержания фиксированных цен на ЖК-панели, поставляемые в Соединённые Штаты. Согласно материалам дела, сформированный международный картель с января...
  (читать дальше)

В Китае, возможно, обнаружен новый вид Homo
В течение многих лет эволюционные биологи предсказывали, что со временем в Азии будут открыты новые человеческие виды — когда начнут лучше копать и пристальнее изучать обнаруженное. И действительно, новый анализ черепа, найденного в 1979 году в пещере Лунлинь на юго-западе Китая (провинция Гуанси), позволяет предположить, что прогноз начинает оправдываться. Образец имеет толстые кости, выступающ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)