Совместно с международным консорциумом Распопович разработал в последние годы протезы, которые обеспечивают обратную связь с нервной системой пользователя. Это делается с помощью электродов, имплантированных в бедро, которые соединены с нервами ног, присутствующими там. Информация от тактильных датчиков под подошвой протеза стопы и от датчиков угла в электронном протезном коленном суставе преобразуется в импульсы тока и передается в нервы.
«Чтобы обмануть мозг инвалида выше колена, убедив его, что протез ноги похож на его собственную ногу, мы искусственно восстановили утраченную сенсорную обратную связь», – говорит профессор ETH Распопович.
В исследовании, опубликованном в прошлом году, он и его команда показали, что владельцы таких протезов нейробиоуправления могут двигаться более безопасно и с меньшими усилиями.
В ходе дальнейшего исследования ученые смогли показать, что нейробиоуправление также снижает воспринимаемый вес протеза. Они опубликовали результаты в журнале Current Biology
Чтобы определить, насколько тяжелым человек с трансфеморальной ампутацией считает свою протезную ногу, добровольный участник исследования выполнил упражнения на походку с включенной или выключенной нейробиоуправлением. Они взвесили здоровую стопу дополнительными грузами и попросили участника исследования оценить, насколько тяжелыми, по его мнению, были две ноги по отношению друг к другу. Было обнаружено, что нейробиоуправление снижает воспринимаемый вес протеза на 23 процента, или почти на 500 граммов.
Ученые также подтвердили полезное вовлечение мозга в моторно-когнитивную задачу, во время которой доброволец должен был записывать пятибуквенные слова задом наперед во время ходьбы.
Сенсорная обратная связь не только позволила ему более быструю походку, но и повысила точность правописания.
«Нейробиоуправление не только обеспечивает более быструю и безопасную ходьбу и положительно влияет на восприятие веса», – говорит Распопович. «Наши результаты также предполагают, что, по сути, это может приблизить опыт пациентов с искусственным устройством к опыту с естественной конечностью."