Прогресс в области периферийных (мышечных) интерфейсов долгое время оставался в тени: внимание прессы в основном сосредоточено на мозговых нейроинтерфейсах, то есть тех, которые связывают протез непосредственно с мозгом. Многие нюансы имплантации электродов в мозг и применения других технологий считывания мозговых импульсов уже известны, а в плане мышечных интерфейсов, вроде бы, особого прогресса нет.
Однако это не так: периферийными интерфейсами активно занимаются американские военные. Дело в том, что в случае ампутации, например кисти руки или ноги до колена, использование сложных инвазивных мозговых нейроинтерфейсов не оправдано: проще было бы считывать нервные импульсы с нервов поврежденной конечности. Таким образом Пентагон надеется вернуть к нормальной жизни как минимум 2000 военнослужащих, которые потеряли руки и ноги с 2000 года.
В DARPA считают мышечные нейроинтерфейсы очень перспективными и активно работают над соответствующими технологиями, которые позволят обеспечить надежное и долговременное соединение протеза с нервной системой человека. Кроме того, в перспективе подобные нейроинтерфейсы могут использоваться и здоровыми солдатами – для управления специальной техникой и оборудованием.
По заявлению DARPA, новые периферийные интерфейсы, разработанные в рамках программы RE-NET, уже вплотную приблизились к характеристикам самых совершенных современных мозговых нейроинтерфейсов и при этом демонстрируют большую надежность и лучшую приживаемость в теле реципиента.
По словам менеджера проектов DARPA Джека Джуди, периферийные интерфейсы не такие травматичные, как мозговые и отлично подходят для быстрой реабилитации людей с ампутированными конечностями. В настоящее время первые опытные образцы систем RE-NET уже испытываются на раненых солдатах.
В частности речь идет об особом типе периферийного интерфейса TMR, который разработали в Реабилитационном институте Чикаго (RIC). Этот нейроинтерфейс обеспечивает повторную иннервацию мышц, причем в качестве замены ампутированной части тела выступает искусственно созданный механоэлектронный протез. TMR не только позволяет управлять протезом, как собственной рукой или ногой, но и возвращает чувствительность, правда теперь в роли осязательных датчиков выступают не рецепторы в коже, а сенсоры в искусственном покрытии протеза.
В отличие от большинства других интерфейсов, TMR не требует визуальной связи с протезом, то есть им можно управлять вслепую, как и обычной живой рукой. Это кажется незначительным достижением, но тем не менее, оно является важной частью нашей повседневной жизни. Например, мы роемся в сумке в поисках ключей, не заглядывая внутрь – совсем недавно о протезе с такой возможностью инвалиды не могли и мечтать.
Работа в рамках TMR продолжится до 2016 года. Судя по всему, через 10 лет универсальный периферийный нейроинтерфейс будет готов для массового использования.
