По словам исследователей проекта Walk Again, первым, кто ударит по мячу на чемпионате мира по футболу, станет парализованный человек, одетый в экзоскелет, управляемый импульсами головного мозга.

Проект Walk Again представляет собой взаимодействие более ста ученых из нескольких стран мира во главе с профессором Мигелем Николелисом из Университета Дюка и Международного института нейронаук в Натале, (Бразилия), и профессором Гордоном Ченом, возглавляющим институт когнитивных систем в Техническом университете Мюнхена.

Восемь бразильских пациентов, мужчин и женщин в возрасте 20-40 лет, с параличом ног на протяжении нескольких месяцев тренировались использовать экзоскелет. Система работает за счет фиксирования электрической активности в мозге пациентов, распознавая намерения человека, такие как сделать шаг или пнуть мяч, и приводя их в исполнение. Экзоскелет также дает пациенту тактильные ощущения за счет чувствительной «искусственной кожи», разработанной в институте Чена и используемой в устройстве.

Вдохновением для нового проекта Walk Again и разработки искусственной кожи CellulARSkin послужили результаты многочисленных предыдущих экспериментов, итоги которых были подведены в 2008 году.

По словам Чена, человеческий мозг очень адаптивен в случае необходимости формирования навыков использования каких-либо приспособлений и устройств. В качестве примера ученый привел использование палочек во время еды или вождение автомобиля. После одного из экспериментов исследователи почувствовали уверенность в том, что мозг также способен дать «свободу» парализованному человеку, который вновь сможет ходить с помощью внешней, относительно компактной и легкой конструкции. Однако ученые решили не ограничивать себя работой над устройством, которое позволит парализованным людям вновь встать на ноги.

«Осязание будет иметь большое значение для эмоционального комфорта пациента, а также контроля над экзоскелетом. Таким образом, была поставлена задача, дать парализованному человеку вместе с возможностью ходить чувство прикосновения к земле», рассказал Чен.

После того как в 2010 году Чен приступил к работе в Техническом университете Мюнхена, он сделал это исследование приоритетным в своем институте, команда которого работала над созданием роботизированных систем, способных передавать тактильные ощущения. В результате появилась «искусственная кожа» CellulARSkin, которая представляет собой надежную и самоорганизующуюся сеть поверхностных датчиков.

Основной элемент представлен шестигранным устройством, состоящим из микропроцессора и сенсоров, которые обнаруживают близость предмета, давление, вибрацию, температурные изменения и даже движение в трехмерном пространстве. Любое количество этих элементов, защищенных покрывающим их эластомером, может быть соединено вместе по образцу сот.

«Важны не просто датчики, «интеллект» датчиков куда более важен», - заявил Чен. Взаимодействие между сетью соединенных элементов, а также сетью и центральной системой позволяет CellulARSkin подготовиться к каждому из возможных контактов и автоматически восстановиться от некоторых видов повреждений. Эти качества позволяют сделать взаимодействие людей и машин более безопасным и интеллектуальным.

В проекте Walk Again «искусственная кожа» используется в двух случаях. «Кожа», установленная на подошвах ног, посылает сигналы крошечным моторам, которые вибрируют на руках пациента. Такая непрямая тактильная обратная связь может позволить человеку научиться управлять роботизированными ногами и ступнями как компонентами схемы его тела.

CellulARSkin также может быть использована на поверхности тела пациента, что поможет докторам фиксировать признаки утомления и дискомфорта.

«Я думаю, что на открытии чемпионата мира некоторые люди подумают, что мы уже закончили, однако это на самом деле только начало. Это может быть важной вехой, но нам предстоит еще много работы», - сказал Чен.

Для ученого церемония открытия станет публичной демонстрацией того, что наука может сделать для людей, а также возможностью отдать дань уважения всем пациентам за их тяжелую работу над собой и мужество.

Источник: http://livda.ru/news/technologies/paralizovannyiy-bolnoy-v-ekzoskelete-dast-start-chm2014-01321