Российские учёные разработали протез, способный имитировать осязательные ощущения

Учёные из Сколтеха, компании «Моторика» и Дальневосточного федерального университета впервые провели сравнительный анализ ощущений в фантомной конечности у одних и тех же пациентов, используя два метода электростимуляции — спинальную и периферическую.

Исследование показало, что пациенты с ампутацией руки на уровне плеча, получая тактильную обратную связь от нейропротеза, смогли различать предметы по размерам, а также определять степень их мягкости или твёрдости.

В ходе эксперимента обоим участникам имплантировали электроды вблизи спинного мозга и в периферический нерв ампутированной конечности. При подаче электростимуляции пациенты подробно описывали свои ощущения, в то время как исследователи регистрировали данные электроэнцефалограммы. Анализ показал, что при периферической стимуляции ощущения были более точными и локализованными, а мозговая активность отличалась ярко выраженной латерализацией, что соответствует естественному восприятию тактильных сигналов здоровой конечности.

Особое внимание учёные уделили динамике обучения и привыкания к новым ощущениям. Один из участников сумел различить предметы по осязанию с первого раза, без предварительной подготовки, используя обратную связь от протеза. После серии тренировок оба пациента продемонстрировали снижение количества ошибок, а через несколько дней перерыва точность ощущений ещё улучшилась, что свидетельствует о переносе изученных навыков между различными видами стимуляции.

Технология нейропротезирования с двойной обратной связью позволяет не только повысить управляемость протезом, но и значительно снизить фантомные боли — до 90% по их оценкам.

Ученые считают, что такие результаты вселяют оптимизм. Достижения команды открывают новые возможности для создания протезов, способных передавать естественные тактильные ощущения, что имеет решающее значение для повышения качества жизни людей с ампутированными конечностями.