Резусы показали, что искусственные осязательные ощущения от такого имплантата воспринимаются и интерпретируются мозгом как вполне естественные.

Человеческая рука очень сложна, а потому нормальное управление ею возможно только при тонкой обратной связи — и, среди прочего, чувстве осязания. Оттого даже самые совершенные и подвижные протезы не могут дать их владельцам свободы действий, сравнимой со свободой действия рук китайской сборщицы бытовой электроники.

Слиман Бенсмайя (Sliman Bensmaia) из Чикагского университета (США) вместе с коллегами пытается изменить ситуацию при помощи новой модели передачи осязательных ощущений мозгу — в обход обычно используемых для этого нервной системой путей. Ради этого учёные сначала научили макак-резусов фокусировать взгляд в разных направлениях в зависимости от того, что покалывали экспериментаторы — указательный или безымянный палец.

Одновременно в зоне постцентральной извилины обезьян, отвечающей у них, как и у нас, за обработку ощущений, которые поступают от тех или иных частей тела, были размещены микроэлектроды, регистрирующие активность нейронов при воздействии на обезьяньи пальцы.

После того как импульсы в нейронах, соответствующие стимуляциям указательного и безымянного пальцев, были записаны, микроэлектроды применили в «обратном» направлении — для стимуляции данной зоны мозга электрическими импульсами, копирующими сигналы от пальцев.

Макаки, разумеется, реагировали так же, как если бы им покалывали пальцы, то есть смотрели в том направлении, в котором были научены смотреть в ответ на реальное воздействие.

Но просто реагировать на импульс мало: осязание тем и хорошо, что позволяет различать осязательные контакты с разной поверхностью, имеющей свою плотность и жёсткость. Поэтому в дальнейших экспериментах резусы начали различать степень воздействия на пальцы. А по микроэлектродам им стали передавать сигналы от руки-протеза, призванной моделировать осязательные ощущения .

«Информация о расположении и давлении на протезированную конечность, участвующую в касании, часто недоступна глазу или же недостаточна для обеспечения точных движений, — поясняет г-н Бенсмайя. — Но она критически важна. Без неё мы просто раздавим или выроним удерживаемый предмет».

Конечной целью опытного протеза с осязательной обратной связью назван переход от обезьян к людям — чтобы обеспечить их «рукой», которую они действительно смогут чувствовать своей. Разумеется, подобные ощущения не самоцель: только при такой восприимчивости протез наконец-то приблизится по функциональности к настоящей конечности.

Но пока не обходится без проблем: хотя электроды уже показали свою состоятельность при работе с людьми, необходимо убедиться, что они сохранят функциональность в течение долгих лет, и даже после возрастных изменений в человеческом мозге. Лишь тогда можно будет говорить о широком внедрении подобных протезов в медицинских целях.

Однако, при всех сложностях этого пути, именно имитация естественных осязательных сигналов, достигающих человеческого мозга, кажется самым эффективным методом получения полностью функциональной искусственной руки, подчёркивают авторы работы.