Бионическая революция: Секреты управления третьей рукой

Швейцарские ученые разработали третью руку, которой можно управлять силой мысли. Команда исследователей из EPFL под руководством профессора Сильвестра Мицеры, провела масштабное исследование в рамках проекта «Third Arm». Цель этого проекта заключалась в изучении возможности человека управлять искусственными конечностями и, в данном случае, конкретно третьей рукой.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Robotics, Мицера и его команда доложили о том, как можно использовать диафрагму для управления дополнительной рукой. Они показали, что человек может успешно управлять третьей рукой, не отвлекаясь от управления своими натуральными конечностями. Он говорит: «Основной мотивацией этого исследования является понимание нервной системы. Если вы заставите мозг сделать что-то совершенно новое, вы сможете узнать, способен ли мозг это сделать и можно ли облегчить это обучение. Затем мы можем передать эти знания для разработки, например, вспомогательных устройств для людей с ограниченными возможностями или протоколов реабилитации после инсульта».

Первая стадия исследования была захватывающей: участникам эксперимента были выданы гарнитуры виртуальной реальности, перчатки и специальный пояс с датчиками движения мышц живота. В виртуальной реальности они видели три руки, из которых одна была симметричной и снабжена двумя большими пальцами с каждой стороны. Удивительным образом, эту третью руку можно было управлять движениями живота. Более того, эксперименты, проведенные с участием 61 волонтера в течение 150 часов, показали, что люди очень быстро осваивают такую систему и начинают управлять третьей рукой с ошеломляющей легкостью.

Однако, наиболее поразительным фактом является то, что участникам не требовалось прилагать чрезмерных усилий или фокусировать внимание, чтобы мастерски управлять третьей рукой. Они могли делать это с легкостью и естественностью, даже во время разговора. Это явный признак того, что человеческий мозг обладает выдающейся способностью быстро адаптироваться к нестандартным инструментам и уверенно управлять ими, интегрируя их в свой организм.

На второй стадии исследования виртуальную руку заменили физической, представленной в виде пластиковой палочки, которая также была оснащена датчиками. Удивительно, но пользователи смогли контролировать эту палочку с высокой точностью, даже без необходимости наклона тела.

Это исследование открывает новые горизонты в области мозговых интерфейсов и нейроинженерии. Пользователи быстро научились управлять дополнительной рукой с помощью диафрагмы, и это управление было интуитивно понятным. Исследователи также исследовали возможность управления роботизированной рукой с помощью движений диафрагмы и ушных мышц, что может быть полезно для людей с двигательными нарушениями.

Этот проект представляет собой важный шаг от восстановления человеческих функций к их усовершенствованию с использованием передовых технологий. Будущее может принести более сложные роботизированные устройства и новые способы взаимодействия между человеком и техникой, что будет способствовать улучшению качества жизни и помощи людям с ограниченными возможностями.

Источник: epfl