Добавить новость
ru24.net
Все новости
Июль
2024

Бионической ноге добавили естественности

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 статье в Nature Medicine сотрудники Массачусетского технологического института описывают способ, который позволяет сделать движения бионической ноги более естественными. 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).


Остальным семерым участникам эксперимента такой операции не делали, то есть искусственную конечность к месту ампутации прикрепляли по-старому. И если у тех, кому ногу прикрепляли по-старому, она получала всего 0,7 мышечных импульсов в секунду, то у тех, у кого её прикрепляли по-новому, нога получала целых 10,5 импульсов в секунду. И хотя в обычной ноге мышцы-напарники генерируют около 60 импульсов в секунду, всё равно эти 10,5 импульсов сделали движения намного более естественными. Те, кому ногу прикрепляли по-новому, ходили на 41% быстрее, их протез быстрее приспосабливался к лестницам и к ходьбе по наклонной поверхности. В целом человек получал больше контроля над новой ногой: походка менялась не в зависимости от датчиков давления и предзаданных настроек в ноге, а по воле её обладателя.


Испытания бионической ноги, которая стала получать больше сигналов от мышц. (Иллюстрация: H. Song et al., Nature Medicine, 2024)

Можно предположить, что такой подход можно использовать лишь в тех случаях, когда ампутация прошла определённым образом и в определённом месте. Впрочем, метод наверняка есть куда совершенствовать. В конце прошлого года мы писали о бионическом протезе руки, с которым возникает та же проблема: ему нужны внятные сигналы от оставшихся после ампутации мышц, а сигналов либо не хватает, либо их трудно интерпретировать. В случае с рукой исследователи вышли из положения, добавив в место ампутации кусочки мышц из бедра пациентки, и эти кусочки стали переводчиками сигналов между нервами и механической рукой.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Мытищинский отдел вневедомственной охраны

В Подмосковных Люберцах росгвардейцы задержали подозреваемых в совершении кражи

В Подмосковных Люберцах росгвардейцы задержали подозреваемых в совершении кражи

В Подмосковных Люберцах росгвардейцы задержали подозреваемых в совершении кражи


Участники Московской недели моды выбрали для проживания Marins Park Hotel Москва Пражская

Бузова похвасталась трусами за 100 тысяч рублей

Mash: музыкант Шнуров развелся с супругой Ольгой Абрамовой

Гастроэнтеролог Садыков назвал необычные свойства квашеной капусты


Gary Neville starts new job with Man Utd just days after club legend Sir Alex Ferguson was axed by Jim Ratcliffe

Survey: Afghan refugees in Germany choose to stay despite experiencing discrimination

Ring Ratings Update: King Artur rules light heavyweight, climbs P4P rankings (with Dmitry Bivol)

Lynx force Game 5 of WNBA Finals on Carleton’s free throws to beat Liberty 82-80


Оборудование, лодки и электроприборы стали чаще доставлять в маркетплейсы в 2024 году

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

«Самый крутой проект»: KAYA заспойлерила старт нового шоу на ТНТ

Компании Pango Cars и Caready открыли первый в России совместный центр. Чем он интересен?


How to beat every boss on Louis's Gauntlet Runner in Metaphor: ReFantazio

How to clear every Varmareno Coliseum ranked battle in Metaphor: ReFantazio

How to defeat the Homo Margo boss fight on Virga Island in Metaphor: ReFantazio

How to unlock (and use) every archetype in Metaphor: ReFantazio



Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Более 230 работодателей Москвы и Московской области получили субсидии за трудоустройство новых сотрудников по программе субсидирования найма

В преддверии Дня отца: 11,5 тысячи пап в Москве и Московской области получают ежемесячное пособие по уходу за ребенком до полутора лет




РОСГВАРДИЯ ОБЕСПЕЧИЛА БЕЗОПАСНОСТЬ ВО ВРЕМЯ ФУТБОЛЬНОГО МАТЧА В МОСКВЕ

В Подмосковных Люберцах росгвардейцы задержали подозреваемых в совершении кражи

Кинолог подмосковного главка Росгвардии вошла в десятку лучших на престижных межведомственных состязаниях

Арт-объекты в честь Малевича, 3,5 тыс. растений и концерты звёзд: как прошёл Зелёный фестиваль на «Тавриде»


В ДТП с участием рейсового автобуса в Подмосковье пострадали 12 человек

Супругов из Липецкой области наградили в Кремлёвском дворце

Его называют «карманом России» —едем в Нижний Новгород

Шор уверен в победе Стояногло на выборах в Молдове


Спортивный врач назвал причину возможной ампутации яичка Рублева

17-летняя Андреева расплакалась после поражения от Касаткиной в финале турнира

Касаткина назвала Андрееву занозой в заднице и пожелала ей удачи

Доминик Тим: «В последние четыре года я уделял много времени теме ментального здоровья. Оказалось, что мне помогает медитация»


В Самаре из-за больного пассажира экстренно приземлился самолет

В ДТП с участием рейсового автобуса в Подмосковье пострадали 12 человек

Микоян - сын Микояна

В Москве отреставрировали четверть московских памятников архитектуры за 13 лет


Музыкальные новости

Юные липчане выступят в Кремлевском дворце вместе с Валерием Гергиевым

«Времена года» Антонио Вивальди прозвучат 4 ноября в Эрмитажном театре

Сергей Шнуров развелся со своей женой Ольгой Абрамовой

Джиган несет козла в хлев, а Самойлова готовит у печи: пара переехала из шикарного дома в деревню



В преддверии Дня отца: 11,5 тысячи пап в Москве и Московской области получают ежемесячное пособие по уходу за ребенком до полутора лет

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Участники Московской недели моды выбрали для проживания Marins Park Hotel Москва Пражская


Команда Центрального округа Росгвардии стала победителем столичного чемпионата по мини-футболу спортивного общества «Динамо»

«Спартак» составил предварительный план на зимние сборы

«В юности у меня были зубы, как у зайца, а потом я их съел». Митя Фомин в Comedy Club на ТНТ рассказал, зачем артисты меняют зубы

"Динамо" со счетом 4:0 разгромило "Рубин" в матче РПЛ


Владельцы «Мерседесов» не хотят оплачивать штрафы ГИБДД

Машина вылетела за ограждение и упала в реку на набережной Тараса Шевченко

На МКАД крупная авария парализовала движение автомобилей

Комплектация и технические характеристики Lada Granta


Медведев: Ответом на удар по «чёртовой» Москве будет удар по «грёбаному» Вашингтону

"Аурус", Дома-книжки и неформальный ужин с Путиным: Президент ОАЭ прилетел в Москву

Путин проведет переговоры с президентом ОАЭ

Автоэксперт Ермилов рассказал, за какие «хитрости» с номерами могут лишить прав


Марбург шагает по планете: может ли смертельный вирус распространиться в России



Лавров: никто никогда не узнает, какой диагноз немцы поставили Навальному


Там, где Булгаков пилюли покупал: топ старинных аптек столицы, работающих в наши дни

Гастроэнтеролог Садыков назвал необычные свойства квашеной капусты

Центр ядерной медицины Улан-Удэ: два года в борьбе с раком

Офтальмохирург клиники АйМед Кирилл Светлаков: из-за чего может появиться зрительное переутомление


Премьер Словакии раскритиковал «план» Зеленского

МИД России предостерегает партнеров от поддержки "формулы мира" Зеленского

Глава Пентагона Остин внезапно прибыл в Киев: в CNN сообщили цель визита

Названа «тайная» цель встречи главы Пентагона с Зеленским


Более 120 тысяч квадратных метров спортивной инфраструктуры доступно жителям района ALIA

РОСГВАРДИЯ ОБЕСПЕЧИЛА БЕЗОПАСНОСТЬ ВО ВРЕМЯ ФУТБОЛЬНОГО МАТЧА В МОСКВЕ

Эмилия Алиева — «Выходной» и Марианна Гекман — «На спорте». Новые релизы на лейбле Riki Music

Международный фестиваль спортивного кино пройдет с 24 по 29 октября


В Минске планируют скоростные транспортные линии к городам-спутникам

Лукашенко описал ужасы жизни москвичей



Сергей Собянин рассказал, как проект «Чистое небо» преобразил Москву

Сергей Собянин рассказал, как Москва заботится о памятниках архитектуры

Собянин: Около 320 предприятий пищевой промышленности работает в Москве

Собянин: Более 900 км проводов убрали под землю в рамках проекта «Чистое небо»


Синоптик рассказал, когда в Московский регион придет зима

В Ключевском парке установили знаки запрета проезда автомобилей

Москвичам пообещали аномальную погоду: Когда придёт потепление

Тишковец: Климатическая зима в Москве наступит в начале декабря


Супругов из Липецкой области наградили в Кремлёвском дворце

БРИКС удержит мир от тотальной войны – Медведев

Собянин рассказал, как Москва заботится о памятниках архитектуры

Большого удава засняли в поезде Санкт-Петербург — Сочи


Архангельская теннисистка Алина Хезина победила на турнире в Санкт-Петербурге

В Рязанской области действовала группировка мошенников

Делегация Архангельской области принимает участие в XII Международном форуме «Россия – спортивная держава»

Граждане трезвенники...


Какой сегодня праздник: 20 октября

Встреча с поэтом «Садится солнце желтой хризантемой…», в рамках фестиваля «Золотая осень-2024»

Выставка-юбилей «Рыцарь фантастики», к 90-летию со дня рождения Кира Булычёва, русского советского писателя-фантаста, ученого-востоковеда, сценариста.

"Мамаша развела в купе сущий дурдом": Мужчина рассказал о путешествии на поезде, которое запомнится на всю жизнь


Губернатору Артюхову вручили медаль за развитие Арктики

Politico: вскоре в ЕС откроется новый активный «сезон» санкций против России

Большого удава засняли в поезде Санкт-Петербург — Сочи

Всероссийский турнир по армейскому рукопашному бою прошел в Красногорске












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Полуфиналист Australian Open Аслан Карацев занял 316-е место в обновленном рейтинге ATP






В Красноярске прошел этап Гран-при России по быстрым шахматам

Большого удава засняли в поезде Санкт-Петербург — Сочи

Выкидыш Чериченко, смерть близких, развод с Кравченко. В чем винил себя Валерий Яременко

Супругов из Липецкой области наградили в Кремлёвском дворце