Ο τεχνολογικός αγώνας για την κατασκευή του πρώτου πλήρως λειτουργικού, ελεγχόμενου με νεύρα ρομποτικού προσθετικού μέλους βρίσκεται σε εξέλιξη μερικά διαφορετικά ερευνητικά ινστιτούτα, συμπεριλαμβανομένης μιας ομάδας ερευνών από όλη την περιοχή της Μελβούρνης της Αυστραλίας, και έργα που διευθύνονται στο DARPA, το Defense Advanced Research Οργανισμός Έργων.
Η DARPA είναι λίγο πίσω από την ομάδα της Μελβούρνης, με έμφαση στη χρήση των περιβραχιόνων Myo Gesture ως τη μέθοδο ερμηνείας των εγκεφαλικών σημάτων και τη μετάφραση τους σε χειρονομίες και κίνηση από το προσθετικό μέλος. Σύμφωνα με ExecutiveGov, το έργο DARPA βασίζεται σε χειρουργικά εμφυτεύματα για την επίτευξη εμβιομηχανικής εξάρτησης μεταξύ του χρήστη και του ρομποτικού μέλους, καθιστώντας ακόμη δυνατό για τους χρήστες τον απομακρυσμένο έλεγχο του άκρου ακόμη και όταν δεν είναι άμεσα συνδεδεμένο με τον χρήστη.
Στόχος της DARPA είναι τελικά η χρήση μυοηλεκτρική διέγερση μέσω οστεοενσωμάτωσης που επιτρέπει στον εγκέφαλο να στέλνει σήματα στις ζώνες Myo Gesture και από τις ζώνες στο ρομποτικό μέλος. Είναι επίσης δυνατό για το άκρο να στέλνει ανατροφοδότηση και δεδομένα μέσω των ζωνών και από τις ζώνες στον χρήστη, ώστε να έχει κάποια αίσθηση της αφής. Προηγουμένως απαιτούνταν μια ογκώδης εγκατάσταση υπολογιστή για να επιτευχθεί αυτή η διαδικασία, αλλά όλα απλοποιήθηκαν σε φορητές ζώνες χειρονομιών και μια χειρουργικά εμφυτευμένη προσθετική βάση για το άκρο.
Η ομάδα έξι διαφορετικών ερευνών της Μελβούρνης από διάφορα ινστιτούτα θέλει να πάει τα πράγματα ένα βήμα παραπέρα. Εργάζονται με τρισδιάστατα εκτυπωμένα βλαστοκύτταρα για την πλήρη αναδόμηση των ανθρώπινων άκρων μέσω τεχνητών οργανικών ουσιών. Εάν σκέφτεστε ότι είναι αυτό που νομίζετε ότι είναι, τότε είναι ακριβώς αυτό.
Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα οστά, μυϊκός ιστός και άκρα είναι αυτά που είναι γνωστά ως «μαλακές προθέσεις». Είναι ουσιαστικά οργανικά βιονικά που μπορούν να αλληλεπιδράσουν ηλεκτρονικά με υπολογιστές, λογισμικό και υλικολογισμικό. Μια αξιοπρεπής σύγκριση θα ήταν οι φυσικές προσθετικές αντικαταστάσεις που χρησιμοποιούσαν Star Wars όταν έχασαν άκρα για τον ένα ή τον άλλο λόγο.
Σύμφωνα με τον χειρουργό του St. Vincent Hostpial, καθηγητή Peter Choong – έναν από τους πολλούς ερευνητές που εργάζονται στο έργο της Μελβούρνης – θέλουν απλώς να προχωρήσουν πέρα από την αποστολή σημάτων στα βιονικά άκρα, θέλουν η ανατροφοδότηση να είναι αμφίδρομη, ώστε οι χρήστες να μπορούν να αισθάνονται παρορμήσεις , κράτημα και αισθήσεις από τα άκρα. Όπως εξηγείται στο Herald Sun άρθρο, ο Choong συγκρίνει τη διαδικασία με ένα παιχνίδι τηλεφώνου…
«Επειδή αυτά τα μονοπάτια για σκέψη υπάρχουν ήδη με τη μορφή νεύρων, είναι σαν μια τηλεφωνική γραμμή και πρέπει απλώς να τη συνδέσουμε με το μηχάνημα και να το προγραμματίσουμε ώστε να ανταποκρίνεται στο σήμα.
«Στη συνέχεια, οι αισθητήρες στα δάχτυλα θα πάρουν ότι τα έχετε κλείσει και θα στείλουν σήματα πίσω στην τηλεφωνική γραμμή, ώστε να το αισθανθείτε. Αυτό είναι το όνειρο που θέλουμε.
«Με το είδος της δύναμης πυρός που έχουμε γύρω από το τραπέζι, αυτό είναι κάτι που μπορούμε ξεκάθαρα να κάνουμε».
Είναι σχεδόν εκεί για τον στόχο τους. Θέλουν να παρακάμψουν την τρέχουσα, πιο δυσκίνητη διαδικασία που περιλαμβάνει μεθόδους όπως τα περιβραχιόνια Myo Gesture, όπου οι χρήστες πρέπει να σκεφτούν τη δράση που θέλουν να στείλουν, να στείλουν αυτό το σήμα στο περιβραχιόνιο και από το περιβραχιόνιο πηγαίνει στο άκρο. Η τρέχουσα ρομποτική προσθετική διαδικασία χαρακτηρίζεται ως ψυχικά επιβαρυντική και γνωστικά εξαντλητική, καθώς οι χρήστες πρέπει να σκεφτούν να στείλουν συγκεκριμένα σήματα στο άκρο για να το κάνουν να αντιδράσει.
Κάποιες ανακαλύψεις έγιναν με βιομιμητικές διαδικασίες, που επέτρεψε στους ερευνητές να κατανοήσουν πώς να προσομοιώνουν τα ρομποτικά άκρα για την ανθρώπινη λειτουργικότητα με αποκρίσεις 1:1, αλλά ήταν μια διαδικασία που σχεδιάστηκε κυρίως για την κατανόηση των νευρικών διεργασιών σε αντίθεση με την πραγματική εφαρμογή της σε άτομα χωρίς άκρα.
Η ομάδα της Μελβούρνης θέλει να προωθήσει ολόκληρη τη βιονική διαδικασία, ώστε να είναι τόσο απρόσκοπτη και άπταιστη όσο ένας τυπικός άνθρωπος που κινείται και λυγίζει τα άκρα του. Σύμφωνα με τον καθηγητή Rob Kapsa, ήδη περνούν στη φάση δοκιμών με ζώα, όπου θέλουν να μπορούν να κάνουν το επόμενο βήμα της απτικής ανατροφοδότησης να στέλνει αμέσως σήματα στον χρήστη της προσθετικής ώστε να γνωρίζουν πότε αγγίζομαι ή αγγίζω κάτι. Ο Καψά είπε στην Herald Sun…
«Αν είχες ένα άκρο από τιτάνιο και άγγιζες κάτι χωρίς να το αισθανθείς, θα έβαζες το χέρι σου μέσα από το τραπέζι. Αλλά, αν μπορούσατε να επιστρέψετε το σήμα, θα το νιώθατε το ίδιο με το να το νιώθετε με ένα δάχτυλο, εντός λογικής.»
«Το επόμενο βήμα είναι να βάλουμε αυτό το σύστημα στα ζώα και να δοκιμάσουμε αυτό το σύστημα για την προσέλκυση του νεύρου, έτσι ώστε να αναπτυχθεί προς τη δομή. Στη συνέχεια, όταν φτάσει εκεί, θα είναι πραγματικά αποτελεσματικό για τη δημιουργία αυτών των νευρομυϊκών συνδέσεων».
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά πράγματα που προέκυψαν από την έρευνα της Μελβούρνης είναι ότι πιστεύουν ότι τα νευρικά σήματα είναι καθολικά όταν πρόκειται για ανθρώπους που κινούν τα άκρα τους με τρόπο 1:1. Μόλις καταφέρουν την ανακάλυψη με την αμφίδρομη διαδικασία της κίνησης των άκρων και της λήψης ανατροφοδότησης για την αίσθηση της αφής, είναι απλώς θέμα εύρεσης ενός τρόπου μαζικής παραγωγής της τεχνολογίας που θα επιτρέπει σε όσους λείπουν άκρα να αποκτήσουν το δικό τους προσθετικό ή ακόμα και Βοηθήστε όσους πάσχουν από σωματικά εξουθενωτικές καταστάσεις, όπως εγκεφαλικό επεισόδιο ή σκλήρυνση κατά πλάκας, θα μπορούσαν ενδεχομένως να βρουν μια θεραπεία με τη μορφή βιονικού αντικαταστάτη.
Το μόνο πράγμα που έχει το προσθετικό DARPA έναντι του ομίλου της Μελβούρνης είναι ότι μπορεί να σηκώσει έως και 45 κιλά, ενώ το 3D εκτυπωμένο μαλακό προσθετικό μπορούσε να διαχειριστεί μόνο περίπου 13 κιλά. Φυσικά, με περαιτέρω εξελίξεις στην τεχνολογία το όριο βάρους πιθανότατα θα αυξηθεί.
Ίσως Deus Ex Η εκτίμηση ότι οι αυξήσεις θα γίνουν ο κανόνας μέχρι το 2025 δεν είναι τελικά τόσο μακριά.
(Κύρια ευγένεια εικόνα Ociacia)
