Люди могут “нарастить” дополнительную руку, крылья и щупальца: чем могут удивить ученые

Появление у человека дополнительной руки, крыльев или щупалец кажется нам чем-то невероятным. Однако учёные уже работают над этим. Они создают интеллектуальные импланты и накладные части тела, способные расширить наши возможности.

Как пишет Mail Online, первым подобным прототипом стал “третий большой палец” (Third Thumb) – девайс крепится на доминирующую руку и добавляет к ней механический палец, противоположный большому. Управление им происходит посредством движений ногой. Это позволяет, например, откручивать крышку с бутылки, чистить банан или даже вставлять нить в иглу одной рукой.

Профессор когнитивной неврологии Кембриджского университета Тамар Макин, причастная к разработке устройства Third Thumb, заявила, что способность мозга испытавших ее на себе людей приспосабливаться была чрезвычайной. Но вопрос адаптации к дополнительным частям тела все еще остается достаточно сложным.

Когда человек привыкает к протезу, это задача одного уровня, но потребность овладеть целой новой конечностью значительно шире. “Мы переживаем из-за того, что называем проблемой перераспределения ресурсов – что, как я ворую ресурсы ног, чтобы отдать их рукам?”, – задается вопросом ученая.

Профессор Макин также рассказала, что с технической точки зрения технологий для создания крыльев или щупалец для использования человеком сейчас уже достаточно. Но проблема заключается в масштабировании их использования. “Есть технологические проблемы, которые нужно решить. К примеру, вы хотите, чтобы они могли надеваться и были удобными, но при этом они не должны быть тяжелыми и зависеть от розетки”, – пояснила она.

Сейчас ключевой проблемой для разработчиков является контроль. В качестве примера Макин привела крылья. Управлять ими достаточно просто – движение происходит только вверх и вниз. Когда речь идет, например, о щупальцах, то вопрос становится значительно более комплексным. Ведь на управление движениями, необходимыми для того, чтобы дотянуться до чашки на столе, потребуется столько контроля, что простое вставание со стула может стать проблематичным.

Впрочем, коллега Макин по проекту Third Thumb Дэни Клод рассказал, что 20 участников испытания устройства за 5 дней тестирования овладели им очень эффективно. “Третий палец” управляется с помощью датчиков давления с беспроводным соединением, прикрепленных к большим пальцам ног. С его помощью испытуемые поднимали одной рукой сразу несколько теннисных мячей или бокалов с вином. Они очень быстро освоили основы работы с устройством и могли использовать его, отвлекаясь или с завязанными глазами. По прошествии времени они все чаще ощущали девайс частью своего тела.

До и после испытания механического пальца исследователи сканировали мозг участников. Они нашли тонкие, но важные изменения в организации нейронных цепей, задействованных в работе рук. “Эволюция не подготовила нас к использованию дополнительной части тела и мы обнаружили, что для расширения наших способностей новыми и неожиданными способами мозгу необходимо адаптировать представление биологического тела”, – пояснила профессор Макин.

Тем временем Клод рассказал о проекте “Vine 2.0”. Он представляет собой роботизированное щупальце, которое действует как протез руки. В нем есть 26 похожих на позвонки частей, которыми пользователь управляет с помощью датчиков давления и электроники в обуви.

В то же время Сильвестро Мичер из Школы передовых исследований Санта-Анна в Пизе поделился, что разрабатывает прототип третьей руки. Она крепится к телу вокруг талии, а управлять ею можно посредством дыхания.

А в Швеции уже три человека с ампутированными конечностями тестируют на себе систему имплантатов, которая позволяет использовать присоединенную к ней бионическую руку, управляя ею силой мысли. Двое из них носят новейшее изобретение уже около трех лет, а один пользуются умным протезом уже семь лет. Сейчас к их устройствам пытаются добавить ощущение прикосновения.

Доктор Макс Ортис Каталан из Технологического университета Чалмерса надеется, что эту технологию можно будет распространить на Европу. Результаты уже показывают, что люди могут управлять бионической рукой в течение длительного времени без помощи учёных.

Исследователи, разработавшие прорывную систему, надеются запустить ее в регулярное производство уже через два года. В настоящее время система проходит европейскую сертификацию.

Ожидается, что ученые обсудят свои достижения в области расширения возможностей тела на ежегодной конференции Американской ассоциации по содействию развитию науки в Вашингтоне.