Протез руки научили чувствовать боль

Американские инженеры создали электрическую кожу, которая может ощущать оказываемое на нее давление и посылать сигнал о болевых ощущениях в нервы и мозг человека. Благодаря ей ученые смогли воссоздать болевой рефлекс в протезе конечности, сообщает Science Robotics.

Над изобретением работали ученые из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса под руководством Люка Осборна. Специалистам также помогал 29-летний мужчина с ампутацией обеих рук.

Периферийные нервы в оставшейся части конечности пациента подвергли кожной электромиостимуляции, чтобы разметить разные участки фантомной руки. Мужчина отметил, что чувствует покалывание на месте бывших пальцев.

Аппаратура фиксировала реакцию соматосенсорной коры головного мозга на болевые раздражители. Эти данные использовались при разработке искусственной кожи, которую назвали e-dermis.

«Кожу» создали из нескольких слоев резины, ткани, проводников и пьезорезистивного материала, сопротивление которого меняется при надавливании.

Механическое воздействие на сенсор посылает сигнал к локтевым и срединным нервным окончаниям. При давлении в примерно 250 килопаскалей начинают стимулироваться ноцицепторные нервные окончания, и сигнал о появлении боли отправляется в соматосенсорную кору. В результате возникает боль и, как следствие – болевой рефлекс.

Впрочем, как отметили разработчики, e-dermis пока реагирует только на внешнее механическое воздействие. Боль от тепловых или химических стимулов «кожа» распознавать не умеет.