Para saintis sudah menguji peranti unik yang membuka perspektif besar bagi manusia.
- Cybermedicine adalah pengenalan pelbagai alat ke dalam tubuh manusia yang membantu membetulkan kecacatan fizikal, memerangi penyakit serius dan akibatnya, dengan kata lain, untuk memanjangkan kehidupan normal dan penuh sebanyak mungkin, - menerangkan ketua makmal Institut Aktiviti Saraf Tinggi dan Neurofisiologi Akademi Sains Rusia, Doktor Sains Biologi, Profesor Alexander Frolov.
Saintis terkemuka terlibat dalam kajian struktur otak pada tahap neuron, pengembangan antara muka otak-komputer dan penggunaannya untuk pemulihan pesakit setelah kecederaan dan penyakit. Sebagai sebahagian dari Kuliah Ilmiah - 2045, yang berlangsung di Moscow, pakar berbicara mengenai kemajuan terkini dalam bidang perubatan siber di Rusia dan negara-negara lain, serta mengenai prospek menarik yang akan terbuka di hadapan umat manusia.
LIHAT DENGAN Otak
- Di seluruh dunia, prostetik buah pinggang sudah banyak digunakan: alat yang menggantikan organ ini dapat berfungsi di dalam tubuh manusia sehingga 40 tahun, - saintis itu mengingatkan. - Dari 2 hingga 7 tahun, jantung buatan mampu menyokong kehidupan manusia. Prostesis paru-paru dan hati sedang dikembangkan secara aktif. Namun, kejayaan di sini tidak begitu mengagumkan: organ pernafasan utama "hidup" tidak lebih dari 6 bulan, dan hati berfungsi hanya 4 hari. Tetapi ini baru permulaan.
Pada masa yang sama, cybermedicine berjaya melakukan sesuatu yang mengganggu khayalan dan masih banyak yang dianggap fiksyen sains: prostetik sistem organ visual yang paling kompleks.
Seperti yang anda ketahui, orang sering buta kerana kematian sel retina - ini adalah cangkang mata yang melihat gambar dan mengubahnya menjadi impuls saraf. Mereka dihantar ke otak, didekripsi di sana, dan kita mendapat gambar visual objek yang biasa - kita melihatnya. Bagi mereka yang kehilangan peluang seperti itu kerana kecederaan atau penyakit, saintis Amerika dan pakar oftalmologi William Dobelle dari New York telah mencipta alat yang unik.
Video promosi:
"Seseorang memakai kacamata, di mana kamera televisyen kecil diletakkan, dan isyarat optik dari itu menuju ke elektrokip yang ditanamkan di korteks visual otak di bahagian belakang kepala," jelas Alexander Frolov. - Cip terdiri daripada elektrod, apabila mereka teruja, terdapat kilatan cahaya - fosfen (anda boleh membayangkannya jika anda menekan mata anda yang tertutup). Oleh itu, gambar visual yang berasal dari kamera TV ditukar menjadi sekelip lampu kilat tertentu. Pada mulanya, mereka kelihatan kacau dan tidak teratur bagi seseorang, tetapi dengan latihan dan penggunaan dalam kehidupan sehari-hari, otak mulai mengenali dan terbiasa dengan fakta bahawa setiap objek sesuai dengan satu atau satu lagi corak kilat.
"Kira-kira 20 operasi dilakukan, mereka berjaya, salah seorang pesakit bahkan dapat memandu kereta," kata Profesor Frolov. Pada tahun 2004, Dr. Dobelle, yang mendirikan institutnya di New York, meninggal dunia, tetapi rakan-rakannya di Amerika Syarikat dan negara-negara lain terus melakukan penyelidikan sehingga orang buta dapat memperoleh gambaran yang lebih lengkap tentang dunia di sekitarnya.
BAGAIMANA MELAKUKAN KUASA MENGAWAL ROBOT
Di makmal Alexander Frolov, eksperimen dilakukan: jaring ensefalografi diletakkan di kepala seseorang, yang membaca isyarat elektrik otak dan mengirimkannya ke komputer untuk dikenali. Subjek duduk di depan layar, sasaran ditetapkan pada monitor, dan disarankan untuk membawa kursor ke sana … oleh kekuatan pemikiran.
"Apabila kita membayangkan pergerakan tertentu, isyarat elektrik yang sesuai muncul di otak," jelas profesor itu. "Sekiranya anda menangkap isyarat ini dan menyahsulitkannya dengan komputer, anda boleh menghantar arahan yang diperlukan ke beberapa peranti luaran dan dengan demikian mengawalnya."
Algoritma yang serupa digunakan dalam praktik oleh salah satu pelopor neurokybernetics, Profesor John Donahue dari Brown University (USA). Dua pesakit - seorang wanita berusia 58 tahun yang lumpuh lebih dari 15 tahun yang lalu, dan seorang lelaki berusia 66 tahun yang benar-benar tidak bergerak selepas strok - mengalami neurochip yang ditanamkan ke dalam korteks motor. Isyarat dari otak pergi ke komputer, diproses dan dihantar ke manipulator - robot dalam bentuk tangan.
Pesakit harus membayangkan bahawa mereka menggerakkan tangan buatan ke arah yang betul. Wanita itu berlatih selama 4 hari dan hasilnya dapat mengambil tangan robotnya secara bebas dan membawa kopi termos. Lelaki itu berjaya menguasai prostesis dengan lebih cepat: dia segera dapat mengendalikan manipulator dengan kekuatan pemikiran sehingga jari-jari siber meraih dan menekan bola busa.
"Kami hampir kembali ke kemampuan lumpuh untuk melakukan tindakan rutin yang dilakukan oleh miliaran orang dalam kehidupan biasa, tanpa memikirkan cara kerjanya," kata Dr Donahue dalam wawancara. Para saintis kini berusaha untuk membuat lengan buatan dengan kawalan yang lebih pantas dan fleksibel.
PROSTHESIS DAPAT "MERASA"
"Prostetik siber berkembang di seluruh dunia bagi mereka yang lengan atau kakinya diamputasi," lanjut Alexander Frolov. Salah satu contoh yang paling mencolok ialah pelari Afrika Selatan Oscar Pistorius. Dengan prostesis di tempat kedua kaki, dia memenangi banyak Sukan Paralimpik dan bahkan berjaya bertanding dengan atlet yang sihat.
Lebih-lebih lagi, selama beberapa tahun, Pistorius dilarang untuk menyertai perlumbaan biasa dengan dalih bahawa prostesis unik memberikan kelebihan berbanding kaki manusia. Tetapi larangan itu dicabut (sekarang Pistorius dituduh membunuh teman wanitanya, model foto, dia sedang diadili).
Tahun lalu, "cyborg man" terkenal Nigel Ekland datang ke Rusia. Pada sidang media, dia menunjukkan kepada wartawan betapa mahirnya memanipulasi prostesis bionik, menggantikan lengan kanan yang diamputasi dari siku. Nigel melayani dirinya sepenuhnya dalam kehidupan seharian: tukang masak, memandu kereta, menaip di komputer.
Yang harus saya lakukan hanyalah membayangkan, katakanlah, bahawa saya mencubit bola. Isyarat dari otak memasuki otot tunggul, yang berkontraksi dan memancarkan dorongan ke motor prostesis. Kemudian pilihan siber membongkok dan saya dapat meraih sesuatu,”jelas Ekland.
Kini para saintis memasuki tahap berikutnya: membuat sistem yang akan mengirimkan isyarat bukan sahaja dari otak ke alat luaran, tetapi juga ke arah yang berlawanan. Maksudnya, melalui komputer, otak akan dapat mengenali sifat objek yang disentuh oleh prostesis. Sebenarnya, seseorang akan belajar "merasakan" tangan tiruannya!
"Untuk melakukan ini, perlu untuk melengkapkan sistem dengan reseptor yang akan mengambil perubahan dalam konfigurasi objek, menerima isyarat taktil - semua ini akan memungkinkan memancarkan perasaan ke otak," Aleksandr Frolov melukis gambar yang menakjubkan.
Kesannya, pengurusan prostesis akan sedekat mungkin dengan tindakan penuh tangan dan kaki manusia. Robot yang sangat sensitif boleh digunakan untuk operasi yang paling kompleks dalam bidang perubatan, penyelidikan dan pembangunan dan bidang lain dalam kehidupan kita.
OTAK + KOMPUTER UNTUK PEMULIHAN SELEPAS STROKE
Jumlah pesakit dengan pendarahan serebrum semakin meningkat di negara kita dan di seluruh dunia. Salah satu akibat strok yang paling teruk adalah kelumpuhan, yang berlaku kerana kerosakan pada kawasan motor otak. Dalam kes ini, ubat siber boleh membantu pemulihan. Ini adalah projek yang sedang diusahakan oleh pasukan Profesor Frolov di bawah naungan Kementerian Kesihatan dengan pembiayaan bersama dari Yayasan Penyelidikan Asas Rusia (RFBR).
"Telah terbukti bahawa ketika seseorang membayangkan pergerakan tangan atau kakinya, bahagian otak yang sama diaktifkan seperti pergerakan sebenar," kata Alexander Alekseevich. Semasa latihan, pesakit memakai topi ensefalografi yang membaca isyarat otak, dan bahagian tubuh yang perlu "dikacau" dimasukkan ke dalam exoskeleton - alat yang disambungkan ke komputer dan mengulangi bentuk badan.
Orang itu diminta untuk membayangkan, mengatakan, melepaskan lengan - kerana selepas strok, tangan sering dikompresi, dan mustahil untuk melepaskannya sendiri (ini disebut spastik). Melalui komputer, isyarat dari otak dihantar ke exoskeleton yang dipakai di tangan, dan peranti membuka tangan. "Pentingnya prosedur ini adalah apabila pergerakan khayalan bertepatan dengan kenyataan, walaupun ia dicapai dengan bantuan alat luaran, perubahan plastik yang unik berlaku di otak - proses yang memulihkan fungsi motor," jelas Profesor Frolov.
Setakat ini, ini adalah teknologi eksperimen yang melibatkan 20 pesakit. Diasumsikan bahawa kajian klinikal kaedah pemulihan baru akan dilanjutkan selama tiga tahun lagi. Sekiranya keberkesanannya disahkan pada sebahagian besar pesakit, maka teknologi siber dapat dimasukkan ke dalam standard pemulihan strok rasmi Rusia.
