A tudósok már tesztelnek olyan egyedi eszközöket, amelyek hatalmas perspektívákat nyitnak meg az emberek előtt.
- A kibernetikus gyógyszer különböző eszközök bevezetése az emberi testbe, amelyek segítenek a testi fogyatékosságok kijavításában, a súlyos betegségek és azok következményeinek leküzdésében, egyszóval a normális, teljes életet a lehető legnagyobb mértékben meghosszabbítják - magyarázza az Orosz Tudományos Akadémia Magasabb Idegtevékenységi és Neurofiziológiai Intézetének laboratóriumi vezetője, a biológiai tudományok doktora, Alexander Frolov professzor.
A vezető tudós az agy felépítésének tanulmányozásával foglalkozik az idegsejtek szintjén, az agy-számítógép interfészek fejlesztésével és azok használatával a betegek rehabilitációjára sérülések és betegségek után. A Moszkvában zajló Tudományos előadás - 2045 részeként a szakértő beszélt a kibernetikus orvostudomány legújabb fejleményeiről Oroszországban és más országokban, valamint az emberiség előtt megnyíló izgalmas kilátásokról.
LÁTNI AZ AGYVAL
"A vese protézisét már széles körben használják az egész világon: az ezeket a szerveket helyettesítő eszközök akár 40 évig is működhetnek az emberi testben" - emlékeztet a tudós. - 2 és 7 év között a mesterséges szív képes támogatni az emberi életet. A tüdő- és májprotéziseket aktívan fejlesztik. Az itt elért sikerek azonban nem annyira lenyűgözőek: a fő légzőszerv legfeljebb 6 hónapig "él", a máj pedig csak 4 napig működik. De ez még csak a kezdet.
A cybermedicinnek ugyanakkor sikerült olyat tennie, ami elfojtja a képzeletet, és sokak számára még mindig tudományos fantasztikusnak tűnik: a látószervek legösszetettebb rendszerének protézise.
Mint tudják, az emberek a retina sejtjeinek halála miatt gyakran megvakulnak - ez a szem héja, amely érzékeli a képet és átalakítja idegimpulzusokká. Átkerülnek az agyba, ott visszafejtik őket, és megkapjuk a tárgyak szokásos vizuális képeit - látjuk őket. Azok számára, akik sérülés vagy betegség miatt elvesztették az ilyen lehetőséget, a New York-i William Dobelle amerikai tudós és szemész egyedi eszközt készített.
Promóciós videó:
"Egy személy felvesz szemüveget, amelyben egy kis televíziós kamerát helyeznek el, és az onnan érkező optikai jel az agy vizuális kérgébe ültetett elektromos chiphez jut a feje hátsó részén" - magyarázza Alekszandr Frolov. - A chip elektródákból áll, amikor izgatottak, villanás villan fel - foszfének (el tudod képzelni őket, ha könnyedén megnyomod a csukott szemedet). Így a tévékamerából érkező kép egy bizonyos villanássá alakul. Eleinte kaotikusnak és rendetlennek tűnnek az ember számára, de a mindennapi életben végzett edzés és használat során az agy kezdi felismerni és megszokni, hogy minden tárgy megfelel a villanások egyik vagy másik modelljének.
"Körülbelül 20 műtétet hajtottak végre, ezek sikeresek voltak, az egyik beteg még autót is vezetni tudott" - mondja Frolov professzor. 2004-ben meghalt Dr. Dobelle, aki New York-ban alapította intézetét, de az Egyesült Államokban és más országokban dolgozó kollégái folytatják a kutatást, hogy a vak emberek teljesebb képet kaphassanak a körülöttük lévő világról.
HOGYAN GONDOLTA A HATALOM A ROBOTOT
Alekszandr Frolov laboratóriumában kísérletet hajtottak végre: az ember fejére encephalográfiai hálót helyeznek, amely leolvassa az agy elektromos jeleit és továbbítja a számítógéphez felismerés céljából. Az alany a képernyő előtt ül, a cél a monitoron van, és azt javasoljuk, hogy vigye oda a kurzort … a gondolat erejével.
"Amikor elképzelünk egy bizonyos mozgást, egy megfelelő elektromos jel jelenik meg az agyban" - magyarázza a professzor. "Ha elkapja ezt a jelet, és számítógéppel visszafejti, elküldheti a szükséges parancsot valamilyen külső eszközre, és így vezérelheti."
Hasonló algoritmust használt a gyakorlatban a neurokibernetika egyik úttörője, John Donahue professzor a Brown Egyetemről (USA). Két betegnek - egy 58 éves nőnek, akit több mint 15 évvel ezelőtt megbénítottak, és egy 66 éves férfinak, akit agyvérzés után teljesen mozgásképtelenné tettek - neurochipeket ültettek be a motoros kéregbe. Az agyból érkező jelek egy számítógéphez kerültek, feldolgozva és továbbítva egy manipulátornak - egy kéz formájában lévő robotnak.
A betegeknek el kellett képzelniük, hogy a mesterséges kezet jó irányba mozgatják. A nő 4 napig edzett, és ennek eredményeként képes volt önállóan robot kezével elvinni és magához hozni egy termoszt kávéval. A férfinak gyorsabban sikerült elsajátítania a protézist: hamarosan gondolat erejével képes volt irányítani a manipulátort úgy, hogy a számítógépes ujjak megragadták és megszorították a habgömböt.
"Közel állunk ahhoz, hogy visszatérjünk ahhoz a bénult képességhez, hogy rutinszerű cselekedeteket hajtsunk végre, amelyeket emberek milliárdjai hajtanak végre mindennapjaikban, anélkül, hogy belegondolnánk a működésébe" - mondta Dr. Donahue egy interjúban. A tudósok most egy gyorsabb és rugalmasabb irányítású mesterséges kar létrehozásán dolgoznak.
A PROTÉZIS "ÉRZHETI"
"A kiberprotézis az egész világon fejlődik azok számára, akiknek a karját vagy lábát amputálják" - folytatja Alekszandr Frolov. Az egyik legszembetűnőbb példa Oscar Pistorius dél-afrikai futó. Mindkét láb helyett protézisekkel számos paralimpiai játékot nyert, sőt egészséges sportolókkal is sikeresen versenyzett.
Sőt, több éven át Pistoriusnak tilos volt a szokásos versenyeken való részvétel azzal az ürüggyel, hogy az egyedi protézisek előnyöket nyújtanak az emberi lábakkal szemben. De aztán eltörölték a tilalmat (most Pistoriust a barátnője, egy fotómodell meggyilkolásával vádolják, bíróság elé állítják).
Tavaly a híres "kiborg ember", Nigel Ekland Oroszországba érkezett. Sajtótájékoztatón az újságíróknak megmutatta, milyen ügyesen manipulálja a bionikus protézist, helyettesítve a könyöktől az amputált jobb karot. Nigel teljes mértékben kiszolgálja magát a mindennapi életben: főz, autót vezet, gépen gépel.
- Csak annyit kell tennem, hogy mondjuk elképzelem, hogy labdát szorítok. Az agyból érkező jel belép a csonkizomba, amely összehúzódik és impulzust továbbít a protézis motorjába. Aztán a cyberpickek meghajlanak, és én tudok venni valamit - magyarázza Ekland.
Most a tudósok a következő szakaszba lépnek: olyan rendszer létrehozása, amely nemcsak az agyból küldi a jeleket egy külső eszköz felé, hanem az ellenkező irányba is. Azaz egy számítógép segítségével az agy képes lesz felismerni a protézis által érintett tárgyak tulajdonságait. Valójában az ember megtanulja „érezni” a mesterséges kezét!
"Ehhez szükséges lesz a rendszert olyan receptorokkal felszerelni, amelyek felveszik az objektum konfigurációjának változásait, tapintási jeleket fogadnak - mindez lehetővé teszi az érzés érzésének átadását az agyban" - rajzol Alekszandr Frolov lélegzetelállító képet.
Ennek eredményeként a protézisek kezelése a lehető legközelebb áll az emberi kéz és láb teljes működéséhez. A rendkívül érzékeny robotok felhasználhatók az orvostudomány, a kutatás és a fejlesztés, valamint az életünk egyéb területeinek legösszetettebb műveleteihez.
AJ + SZÁMÍTÓGÉP A TÖRTÉNÉS UTÁNI HELYREÁLLÍTÁSHOZ
Az agyi vérzéses betegek száma nő mind hazánkban, mind az egész világon. A stroke egyik legsúlyosabb következménye a bénulás, amely az agy motoros területének károsodása miatt következik be. Ezekben az esetekben a kibernetikus orvoslás segíthet a rehabilitációban. Ez a projekt, amin Frolov professzor csapata jelenleg az Egészségügyi Minisztérium égisze alatt dolgozik az Orosz Alapkutatásért Alapítvány (RFBR) társfinanszírozásával.
"Bebizonyosodott, hogy amikor az ember elképzeli a karja vagy a lába mozdulatait, ugyanazok az agyrészek aktiválódnak, mint a valódi mozgásoknál" - mondja Alekszandr Alekszejevics. Az edzés során a betegeket agyi jeleket leolvasó encephalográfiai sapkákra helyezik, és a „kevergetni” szükséges testrészeket behelyezik egy exoskeletonba - egy számítógéphez csatlakoztatott eszközbe, amely megismétli a test körvonalait.
Arra kérjük az illetőt, hogy képzelje el, mondjuk, a kar kinyitását - mert agyvérzés után a kezek gyakran összenyomódnak, és önmagukban lehetetlen meghajlítani őket (ezt görcsösségnek hívják). A számítógépen keresztül az agyból érkező jel továbbítódik a kézen viselt exoskeletonra, és a készülék kinyitja a kezét. "Ennek az eljárásnak az a jelentősége, hogy amikor egy képzeletbeli mozgás egybeesik a valósággal - még akkor is, ha egy külső eszköz segítségével érik el, az agyban egyedülálló plasztikus változások mennek végbe - a motoros funkciókat helyreállító folyamatok" - magyarázza Frolov professzor.
Eddig ez egy kísérleti technológia, amelyben 20 beteg vesz részt. Feltételezzük, hogy az új rehabilitációs módszer klinikai vizsgálata további három évig folytatódik. Ha hatékonyságukat a betegek többségében megerősítik, akkor kibernetikai technológia bevezethető a stroke rehabilitációjának hivatalos orosz szabványaiba.