Когда мы сгибаем ногу или руку, то одни мышцы в них сокращаются, а другие, наоборот, растягиваются. Когда мы разгибаем ногу или руку, то те же мышцы меняются ролями: те, которые растягивались, теперь сокращаются, а те, которые сокращались, растягиваются. При этом информация о состоянии мышц постоянно поступает в мозг, благодаря чему мы чувствуем собственные движения, их скорость и направление. И поэтому мы всегда можем повлиять на работу мышц, когда нам нужно, например, подняться по лестнице или просто по склону. Мы, собственно, даже не задумываемся о том, что и как нам нужно сделать с мышцами, всё происходит на автомате, мозг и нервы всё делают сами с минимальным участием сознания.
Если же вместо обычной ноги с мышцами появляется бионический роботизированный протез, то тут начинаются проблемы. В таком протезе искусственная стопа подвижно крепится с помощью аналога голеностопного сустава, но её движениями управляет преимущественно программа, которая переключает протез между разными режимами ходьбы. Бионическая нога соединяется с телом так, чтобы получать сигналы от живых мышц, но эти сигналы не позволяют сделать походку достаточно плавной и естественной. После ампутации мозг больше не получает сигналов о состоянии мышц – ему их просто неоткуда получить, мышцы если и остались, то в урезанном варианте, и общение между ними почти полностью свелось на нет. Соответственно, в обратную сторону, от мозга к оставшимся мышцам, тоже идёт намного меньше сигналов. Поэтому бионической ноге приходится руководствоваться автономными программами и датчиками давления.
В исследовании участвовали четырнадцать человек, у которых нога была ампутирована ниже колена. Семерым из них перед тем, как поставить протез, делали особую операцию: в месте ампутации сохранялись остатки мышц, которые прежде работали на сгибание и разгибание ноги, и эти остатки соединяли так, чтобы они могли снова почувствовать друг друга. Ощущая взаимное напряжение и расслабление, мышечные волокна работали так, как если бы они управляли настоящей ногой. Они начинали генерировать больше нервно-мышечных импульсов, по которым можно понять положение воображаемой ноги в пространстве, скорость ходьбы и т. д. Эти импульсы получала бионическая нога с её бионическим голеностопным суставом (сама бионическая нога, кстати, весила 2,75 кг, что вполне сравнимо с массой обычной «живой» ноги).
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
