Новый шаг в науке: протезы конечностей смогут реально соединяться с телом
Представьте себе бионическую руку, которая внедряется непосредственно в нервную систему таким образом, что мозг может контролировать все ее движения напрямую, а хозяин руки способен ощущать давление и температурные колебания искусственной рукой. Эта идея уже не кажется столь нереальной с созданием фотонных сенсоров, которые улучшают связь между нервами и протезами, пишет The New Scientist.
Существующие в данный момент невральные интерфейсы используют металлические компоненты, которые могут быть отторгнуты телом. Теперь же Марк Кристенсен в Южном методистском университете в Далласе вместе с коллегами занимается созданием сенсоров, улавливающих сигналы с помощью света. Ученые внедряют оптические волокна и полимеры, которые в меньшей степени вызывают иммунный ответ и не подвергаются коррозии. Сейчас сенсоры находятся на стадии прототипов и слишком большие, чтобы их можно было реально имплантировать в тело. Однако меньшие модели должны прекрасно работать в биологической ткани, уверяют разработчики.
В основе сенсоров - сферические оболочки из полимера, изменяющего форму в электрическом поле. Оболочки идут в паре с оптическим волокном, которое посылает пучок света, проходящий внутри них. То, как свет внутри сферы перемещается, называется "режим перешептывающейся галереи" в честь галереи собора Святого Павла в Лондоне, где звук распространяется дальше, чем обычно, из-за того, что он отражается от изогнутой стены.
Идея заключается в следующем: электрическое поле, связанное с нервным импульсом, способно влиять на форму сферы, которая в ответ на это изменит резонанс света внутри оболочки. Так нерв становится частью фотонной цепи. В теории изменение в резонансе света, проходящего по оптическому волокну, позволит руке уловить сигнал мозга, к примеру, желание пошевелить пальцем. В ближайшие два года ученые обещают показать полностью работающую систему в действии на примере кошек и собак.