Bionic ihmiset. Minä, kyborgi: Kuinka tekoraajat ja eksoskeletonit toimivat. Bionic kädet ja jalat

Syvät haavat, palovammat kaikkialla kehossa, tappava annos säteilyä - tieteiskirjallisuuden sankareille tämä kaikki ei ole syy sanoa hyvästit elämälle. Tulevaisuuden lääketieteen uskotaan pystyvän herättämään toivottoman sairaan tai loukkaantuneenkin henkiin siirtämällä keinotekoisia elimiä sairastuneiden tilalle.

"Keinotekoisia kehon osia, elimiä ja raajoja, jotka ovat hämmästyttävän todenmukaisia, toimittivat robotiikkatiimillemme 17 valmistajaa ympäri maailmaa", sanoo toimitusjohtaja Richard Walker, joka johti vallankumouksellista projektia. "Kehitystyömme on suunniteltu osoittamaan, kuinka pitkälle lääketiede ja biologia ovat edenneet."

Uusi robotti suorittaa 60-70 % ihmiskehon toiminnoista. Hän on 185 senttimetriä pitkä ja pystyy istumaan, seisomaan ja kävelemään Rex-kävelijällä, jota käytetään yleisesti liikkumaan henkilöille, joilla on vakavia selkäydinvammoja.

Bionic mies on myös varustettu tekosydämellä, joka sähköisen pumpun avulla pumppaa tekoverta ja kuljettaa happea. Munuaisimplantit suorittavat dialyysitoiminnon.

On totta, että monia robotin "organismin" järjestelmiä on edelleen vaikea yhdistää todellisiin biologisiin kudoksiin. Esimerkiksi munuaiset ovat edelleen prototyyppi. Valitettavasti monet elimet puuttuvat kokonaan: bionisella ihmisellä ei ole ruoansulatusjärjestelmää, maksaa, ihoa ja tietysti aivoja.

"Kyborgin" prototyyppi on Bertolt Meyer, 36-vuotias sosiaalipsykologi Zürichin yliopistosta, joka syntyi ilman vasenta käsivartta ja käyttää bionista proteesia. Joten uuden robotin kasvot luotiin Mayerin kasvojen 3D-skannauksista.

"Halusimme osoittaa, mitä nykyaikainen tekniikka voi tarjota ihmisille, jotka ovat vailla tiettyjä ruumiinosia", Mayer sanoo. Psykologi kuitenkin jopa myönsi, että kun hän näki bionisen miehen ensimmäisen kerran, hän koki jonkinlaista inhoa. Silti on melko outoa nähdä robotti, jonka kasvot katsot peilistä joka päivä. Mayerin oudot tunteet katosivat vasta, kun kehittäjät pukivat robotin muodikkaisiin brittiläisen Harrodsin tavaratalon vaatteisiin.

Bionicin miehen hinta on paljon alhaisempi kuin tieteiskirjallisuuden luuli - miljoona dollaria. Kehitysyhtiöt lahjoittivat kuitenkin kaikki keinoelimet ja raajat Shadow Robot Co:lle.

Uuden robotin ensimmäinen esittely pidettiin kuuluisassa New York Comic Conissa perjantaina 11. lokakuuta 2013.

Bionics- soveltava tiede, joka tutkii mahdollisuutta yhdistää eläviä organismeja ja teknisiä laitteita - nykyään se kehittyy erittäin nopeasti. Uusimpien proteesien ja implanttien, parannetun integraation hermostoon sekä kompaktien mutta tehokkaiden energialähteiden ansiosta ihminen voi muuttua täysin. Loppujen lopuksi bioniikan mahdollisuudet ovat todella rajattomat ...

Halu saada kykyjä, jotka ylittävät luonnon meille antamat kyvyt, istuu syvällä jokaisen ihmisen sisällä – tämän vahvistaa kuka tahansa kuntovalmentaja tai plastiikkakirurgi. Kehomme on uskomattoman sopeutuvainen, mutta on asioita, joihin he eivät pysty. Emme esimerkiksi osaa puhua niille, jotka ovat kuuloetäisyydellä, emme pysty lentämään, emmekä kaikki meistä pysty avaamaan viinipulloa paljain käsin. Siksi tarvitsemme puhelimia, lentokoneita ja korkkiruuveja. Epätäydellisyytensä kompensoimiseksi ihmiset ovat pitkään käyttäneet erilaisia ​​"ulkoisia" laitteita, mutta tieteen kehittyessä työkalut vähenivät vähitellen ja tulivat lähemmäksi meitä.

Lisäksi kaikki tietävät, että jos hänen keholleen tapahtuu jotain, lääkärit suorittavat "korjauksia" käyttämällä uusinta lääketieteellistä tekniikkaa.

Jos yhdistämme nämä kaksi yksinkertaista käsitettä, voimme saada käsityksen ihmisen evoluution seuraavasta vaiheesta. Tulevaisuudessa lääkärit eivät vain pysty palauttamaan "vaurioituneita" tai "epäonnistuneita" organismeja, he alkavat aktiivisesti parantaa ihmisiä, tehdä heistä vahvempia ja nopeampia kuin luonto voisi. Tämä on bioniikan ydin, ja tänään olemme uudentyyppisen ihmisen ilmaantumisen partaalla. Ehkä joku meistä on...

Yksi monista esimerkeistä, jotka kuvaavat prosessia, jossa "ulkoiset" instrumentit muutetaan "sisäisiksi" ja siirrytään korjauksesta vaihtoon, on silmä. Olipa kerran, jos ihmisen näkö heikkeni, hänen täytyi sietää sitä. Sitten keksittiin lasit, joiden avulla melkein kuka tahansa sai takaisin halutun "yksikkönsä". Sitten oli piilolinssejä, ja vähän myöhemmin ilmestyi laserkorjaustekniikka, jonka avulla voit fyysisesti poistaa näköelinten viat.

Tämä kaikki on kuitenkin itse asiassa korjausta. Samaan aikaan olemme parantaneet optisia "instrumenttejamme" vuosisatojen ajan: kaukoputket ilmestyivät 1600-luvulla, joten nykyään bioniikka oppii parantamaan näköä ja, kuten sanotaan, "paikan päällä" - suoraan silmän sisällä. . Jotkut tämän alueen hämmästyttävimmistä kehityksestä tapahtuvat Washingtonin yliopistossa, jossa sähkötekniikan apulaisprofessori Babak Parviz sijoittaa erilaisia ​​antureita ja sähköpiirejä suoraan piilolinsseihin. Tämän työn tavoitteena on tehdä monitoimilinssejä, jotka eivät vain auta näkemään, vaan myös luovat "tehostetun" todellisuuden, jonka käyttäjä voi zoomata, käyttää GPS-tietoja ja muita tietolähteitä. Milloin tällaiset linssit pääsevät johonkin lehtemme arvosteluihin?

"Ei todennäköisesti seuraavan kymmenen vuoden aikana, mutta varmasti meidän elinaikanamme", Parviz sanoo. Jos tämän järjestelmän kaupallisen näytteen ilmestyminen kuitenkin vielä odottaa, voit parantaa silmiäsi nyt. Kuuluisa amerikkalainen golfaaja Tiger Woods turvautui laserleikkaukseen ja näkee nyt paremmin kuin useimmat "tavalliset" ihmiset.

Kun Woods paransi silmänsä, monet muut golfaajat halusivat seurata esimerkkiä, mikä vahvisti yhden bioniikan pääperiaatteista: "Jos et ole tarpeeksi hyvä, korjaa se!" On kuitenkin paikkoja, joissa ylivoima vastustajaan on paljon tärkeämpää kuin golfkentällä. Puhumme taistelukentästä. Siksi englantilaisia ​​sotilaita lähetetään säännöllisesti parantamaan näköään erityiseen Moorfield-silmäsairaalaan. He vitsailevat, että toimenpiteiden jälkeen taistelijat alkavat nähdä niin hyvin, että he eivät enää tarvitse optisia tähtäimiä, ja vaikka tämä kuulostaa hauskalta, idea itsessään ansaitsee selvästi huomion.

Silmät eivät ole ainoat sotilaan elimet, joita voidaan parantaa. Yhdysvaltain armeija on johtava bionisten raajojen kehittäjä. Aikaisemmin käden tai jalan menettäneet taistelijat evakuoitiin ja ammuttiin, mutta pian heille toimitetaan bioproteesit ja palautetaan palvelukseen. "Haluamme, että sotilas itse tekee päätöksen armeijasta lähtemisestä tai armeijasta jäämisestä, ei hänen vammansa perusteella", sanoo Jen Walker Defence Advanced Research Projects Agencystä (DARPA).

Useimmiten sotilaat menettävät jalkansa. Nykyään jalkojen proteeseista on tullut käsittämättömän monimutkaisia. Saksalaisen Otto Bockin C-Leg ja islantilaisen Ossurin Rheo Knee käyttävät hydraulisia toimilaitteita, moottoreita, mikroprosessoreita ja älykkäitä ohjelmistoja, joiden avulla käyttäjät voivat kävellä mukavasti eri pinnoilla.

Tällaisten proteesien suurin haitta on niiden "ulkoinen" luonne. Eli käyttäjän on käytettävä niitä kuin vaatteita, ja jonkin ajan kuluttua ne väistämättä kuluvat ja muuttuvat erittäin epämukavilta. Ja täällä bioniikka tarjoaa jälleen tien ulos - osseointegraatio: keinotekoisen moduulin ja luun fuusio. Gordon Blunn University College Londonista on yksi alan johtavista tutkijoista. Laboratoriossaan hän valmistaa huokoisia titaani-implantteja, jotka sulautuvat tehokkaasti ihoon, lihaksiin ja luukudokseen, jolloin niistä tulee olennainen osa isännän kehoa.

Mutta jos kaikki on suhteellisen yksinkertaista lantion ja säärien kanssa, asiat ovat paljon monimutkaisempia jalkojen kanssa. Yksi olemassa olevista ratkaisuista on PowerFoot One. Tämä US Telemedicine and Advanced Technology Research Centerin (TATRC) rahoittama järjestelmä käyttää monimutkaista hydrauliikkaa jäljittelemään jalkojen perusasentoja, kun henkilö kävelee, pysähtyy, kääntyy tai tanssii. Tietysti PowerFoot One on vielä kaukana oikeasta jalasta, mutta työ ei lopu ...

"Tulevaisuudessa on mahdollista luoda keinotekoisia ruumiinosia, jotka ovat parempia kuin luonnolliset", sanoo MIT:n professori Hugh Herr, jonka laboratorio keksi PowerFoot Onen. Toinen mielenkiintoinen kehitys on Cheetah Flex-Foot -urheiluproteesi, joka tuli laajalti tunnetuksi Oscar Pistoriuksen, kuuluisan amputoituneen urheilijan, tarinan ansiosta. Kansainvälinen yleisurheiluliitto keskeytti Pistoriuksen kilpailusta tavallisten kilpailijoiden kanssa, koska hiilikuituiset J-muotoiset "jalat" antavat juoksijalle kohtuuttoman edun, koska ne toimivat kuten jouset varastoivat energiaa puristuessaan ja vapauttavat 90 % tästä energiasta ojennettuna. . Tämä kuulostaa vakuuttavalta, mutta urheilutoimitsijoiden pitäisi tietää, että normaali ihmisen jalka palauttaa yli 200 % energiasta...

"Keinoraajat voivat toimia hyvin tietyissä tehtävissä lyhyen aikaa", sanoo Improving Myself -nimisen bioniikkatutkimuksen kirjoittaja Pete Moore, "mutta ne eivät voi jäljitellä kaikkia luonnollisten vastineidensa toimintoja, ne ovat lyhytikäisiä ja myös ei pysty uusiutumaan.

Professori Andy Maya, joka ei ole vain tiedemies, vaan myös The Guardian -sanomalehden kolumnisti sekä teknologian ja kulttuurin asiantuntija, lisää: "Bioniset järjestelmät ovat hyvin spesifisiä. Pistorius voi juosta nopeasti proteesillaan, mutta hänen ei ole helppoa seistä niiden päällä ilman tukea." Mitä jos ne hajoavat? Ymmärrämme, että ymmärrämme harvoin, kuinka monipuolisia luonnolliset ruumiinosamme ovat, samoin kuin sen, että kehomme voi "korjata" ne itse.

Ei kuitenkaan tarvitse vaipua epätoivoon - bioniset elimet ovat vielä kehityksen alkuvaiheessa. Ensimmäiset matkapuhelimet suunniteltiin myös yksinomaan puheluiden soittamiseen, ja nykyaikaiset mallit palvelevat meitä muistikirjoina, päiväkirjoina, kameroina, navigaattoreina ja paljon muuta. Jos kehittäjät ovat onnistuneet tekemään matkapuhelimista monikäyttöisiä, niin he varmasti onnistuvat tekoraajojen tapauksessa.

Päätehtävänä on määrittää kaikki oikean jalan toiminnot ja kääntää ne keinotekoiseksi. Monet bioniset laitteet, mukaan lukien Flex-Foot ja PowerFoot One, eivät vielä näytä luonnollisilta prototyypeiltä, ​​mutta pian tämä ongelma ratkeaa keinoihon ansiosta. Esimerkiksi Touch Bionicsin luoma i-LIMB Hand on päällystetty hämmästyttävän luonnollisella ihojäljitelmällä. i-LIMB:n keksijä David Gau uskoo, että keinotekoiset ruumiinosat ylittävät jonain päivänä aidot esteettisiltä ominaisuuksiltaan. Ja todellakin, kuka tietää mitä tarkalleen pidämme houkuttelevana tulevaisuudessa...

Nykyään monet miehet pitävät silikonirnnoista, ja ehkä muutaman vuoden kuluttua he ylistävät tekojalkojen, käsivarsien, imusolmukkeiden ja aivojen hyveitä. Muuten, monet sotilaat, joilla on bioniset proteesit, eivät halua piilottaa niitä ja näyttävät terminaattorilta. Tällaisille "esteeteille" Touch Bionics tarjoaa i-LIMB:n läpinäkyvässä kotelossa. Ja tämä on järkevää: kumpi luulet pelottavan vihollista enemmän taistelukentällä - häntä kohti kävelevä henkilö vai kyborgi?

Huolimatta i-LIMB:n olemassaolosta, tekokäsivarsiteknologia on jäänyt paljon jäljessä jalkaproteesien kehityksestä viime aikoihin asti. Mutta se tapahtui ennen ultramodernin bionisen käsivarren Luke Armin tuloa, jonka loi Michael Goldfarb Vanderbiltin yliopistosta ja Deka Researchista. Luke Arm on nimetty kuuluisan Star Wars -amputoidun Luke Skywalkerin mukaan. Huolimatta siitä, että Luke Armissa ei ole sisäänrakennettua valomiekkaa, se on kymmenen kertaa vahvempi kuin vastaavat mallit, koska akkujen ja sähkömoottoreiden sijaan se on varustettu miniatyyrillä vetyperoksidilla toimivalla rakettimoottorilla. Ohjaus perustuu lihasten uudelleenhermotusteknologiaan, jonka avulla potilas voi antaa proteesille henkisiä käskyjä.

Keinotekoiset raajat ovat hieno uutinen niille, jotka ovat menettäneet luonnollisen ruumiinosan, mutta miksi ei antaisi supervoimia terveille ihmisille? Tätä varten keksittiin eksoskeletonit - laitteet, jotka lisäävät käyttäjän voimaa ja kestävyyttä.

Japanilainen yritys Cyberdyne kantaa samaa nimeä kuin yhtiö, joka aloitti ydinarmageddonin ja päästi Terminator-elokuvien ihmisten kimppuun tappajarobottien armeijan (toivomme, että tällainen yhteensattuma ei aiheuta huolta). Cyberdyne loi HAL:n, eksoskeleton iäkkäille japanilaisille maanviljelijöille, jotka ikänsä vuoksi eivät voi viljellä peltojaan yksin. Mutta tämä tapahtuu rauhallisessa Japanissa, ja Yhdysvalloissa Sarcos ja Raytheon ovat kehittäneet eksoskeleton, jonka avulla omistaja voi nostaa jopa 95 kiloa painavia esineitä ja tehdä sitä uudestaan ​​​​ja uudestaan, kunnes akku loppuu (ja tämä on edelleen vakava asia ongelma tällaisissa järjestelmissä).

Johtaja on Berkeley Bionics, jonka HULC-laite otettiin tuotantoon tänä vuonna. HULC on täysin toimiva alaraajojen eksoskeleton, joka antaa käyttäjälle mahdollisuuden kuljettaa samaa 95 kiloa rahtia.

Kaikki nämä vempaimet ovat mahtavia, mutta ihmiselinten toimintojen jäljittelemiseen liittyvistä haasteista vaikein on tehokkaan ohjausjärjestelmän luominen. Autoihin keksittiin ohjauspyörä, tietokonepeleihin keksittiin joystick, mutta entä käsi tai jalka? Viime aikoihin asti erilaisia ​​ohjaussauvaan perustuvia ratkaisuja käytettiin laajalti, mutta nyt on kaksi uutta lupaavaa lähestymistapaa. Ensimmäisessä tapauksessa potilas liikuttaa erilaisia ​​lihaksia ja siten "kertoo" bionisille komponenteille, mitä heidän tulee tehdä. Toisessa ohjaus tapahtuu suoraan - henkisesti.

Ensimmäistä menetelmää käytetään i-LIMB:ssä. Näin se toimii: henkilö jännittää tiettyjä lihaksia; niihin liitetyt anturit havaitsevat sähköisiä signaaleja, jotka saavat lihaskudoksen supistumaan (myoelektriset impulssit, sanoen sen oikeilla nimillä); ja anturit puolestaan ​​välittävät käskyjä proteeseihin. Tämän järjestelmän edistyneempää versiota kehitetään Todd Kuikenin laboratoriossa Chicagon Rehabilitation Institutessa, ja sitä kutsutaan nimellä "Ohjattu lihasten uudelleenhermotus".

Kuikenin lähestymistapaan liittyy henkilön oman hermoston käyttäminen: ennen vammaa amputoituneille menneet hermot "liittyvät" rintalihaksiin. Koska nämä hermot hallitsivat aiemmin kättä, aivot ajattelevat edelleen tekevänsä samaa. No, koska rintalihakset on suunniteltu liikkumaan paljon, anturien on helpompi vastaanottaa niistä myoelektrisiä impulsseja. Joten kun aivot aktivoivat tietyn hermon, rintalihakset supistuvat ja lähettävät proteeseihin selkeän sähköisen signaalin. "Ajattelen vain, kuinka liikutan kättäni, ja se tottelee minua", sanoo yksi Kuikenin potilaista, jotka saivat Luke Armin.

Tällaisen tutkimuksen päätavoitteena on kuitenkin luoda neurotietokonerajapinta (NCI), jonka ensimmäisiä prototyyppejä testataan jo ihmisillä. Cyberkineticsin BrainGate-implantit auttavat useita potilaita hallitsemaan raajojaan mielellään. Kevin Warwick osoitti tämän konseptin toteuttamiskelpoisuuden ottamalla hallintaansa robottikäsivarren, jonka BrainGate-implantti on liitetty hermostoon.

Ja koska aivot pystyvät nyt antamaan komentoja bionisille elimille, olisi mukavaa, jos tällä yhteydellä olisi kaksisuuntainen luonne. Silloin emme vain pystyisi käskemään raajoja liikkumaan nopeammin tai hitaammin, kääntymään vasemmalle ja oikealle, vaan saisimme myös signaaleja, jotka kulkevat vastakkaiseen suuntaan. Näin voit "tuntea" maan jalkojesi alla ja tietää milloin lopettaa käden kättely.

Impulssien välittäminen aivoihin on itse asiassa tiedon lataamista. Tämän näkemyksen myötä tiedemiehille avautuu todella rajattomat näkymät. "Olemme vielä kaukana siitä, että pumppaamme tietoja suoraan aivoihin ja täytämme päämme tiedolla, kuten Matrixin hahmot tekivät", sanoo Microsoftin Desny Tan, "mutta odotan innolla, milloin pääsemme alkuun. Siksi yhtiömme investoi tänään neurotekniikan projekteihin. Andy Maya haaveilee samasta asiasta: hän katsoo tulevaisuuteen luottavaisesti ja näkee päivän, jolloin "biosirut auttavat meitä tulemaan universaaleiksi tietojärjestelmiksi".

Oppimalla parantamaan tavallisia ihmisen toimintoja (kuten juoksemista, esineiden nostamista ja kantamista, kykyä nähdä ja kuulla) tutkijat kehittävät aisteja ja luovat uusia ominaisuuksia. Käytännössä tämä tarkoittaa infrapuna- tai ultraääninäköä, aivojen yhdistämistä GPS:ään sekä suoraa henkistä pääsyä ns. cloud computing -järjestelmiin.

Emme muuten ole edes käsitelleet aihetta geenitekniikasta ja nanoteknologiasta, jotka mahdollistavat käsittämättömän pienten itsestään replikoituvien laitteiden, kuten New Yorkin yliopistossa kehitetyn DNA-pohjaisen robotin, luomisen.

Oletko kuullut respirosyytistä, jonka keksi Robert Fritas American Institute of Molecular Technology -instituutista? Tämä on punasolun bioninen analogi - erytrosyytti. Respirosyyttinanorobotti pystyy kuljettamaan 236 kertaa enemmän happea kuin normaali verisolu, joten sellaisen "veren" kanssa et enää koskaan tunne väsymystä. "Ehkä respirosyytit ilmestyvät jo tämän vuosisadan 20-luvun jälkipuoliskolla", Freitas sanoo, "ja nanorobotit ovat laajalti käytössä lääketieteessä 2030-luvulla."

Tällaisessa utopistisessa tulevaisuudessa muutumme monimutkaisiksi tietojärjestelmiksi, joilla on supervoimia, ja nykypäivän "terveet" ihmiset näyttävät meitä ala-arvoisilta. Tämä voi kuitenkin johtaa myös epämiellyttäviin seurauksiin. Ehkä tarvitaan laillisia mekanismeja vaikuttamaan "parantajiin", jotka on suunniteltu estämään heitä hallitsemasta peloteltuja militantteja "normaaleja". Mutta odota… tämä on X-Men-käsikirjoitus. Eli toivottavasti kaikki järjestyy...

Minkä tahansa raajan tai minkä tahansa elimen menettäminen on suuri ongelma. Joissain tapauksissa sitä on siedettävä, mutta joskus nykyaikainen proteesi voi tehdä "vammaisesta" "lisätyksi henkilöksi", kuten joidenkin alan yritysten edustajat ilmaisivat.

Tässä artikkelissa puhumme proteeseista käsistä. Täällä emme kosketa hampaiden, silmien, korvien, kasvojen, ihmisen sisäelinten ja jopa jalkojen aihetta. Ja aloitetaanpa keskiajalta, jolloin yksi tehokkaimmista tavoista torjua infektioita oli amputaatio. Aihetta jatkavat viktoriaaniset laitteet ja modernit bioniset proteesit, ja lopuksi pohditaan tämän suunnan tulevaisuutta.

Ritarien teräskädet

Tämä teräksestä valmistettu käsiproteesi on peräisin 1500-luvulta. Siinä on kaksoissormet ja peukalo, joka voi ottaa tietyn asennon. Valvonta tapahtui käden takaosassa olevalla painikkeella. Tämä laite on yksi kolmesta Chevalier Götz von Berlichingen -proteesista. Laitteen avulla oli mahdollista poimia esineitä ja kenties jopa kirjoittaa kynällä.

Vuonna 2014 Dennis Aabo Sørensen, joka menetti kätensä pyroteknisten "lelujen" huolimattoman käsittelyn vuoksi, ilmoittautui vapaaehtoiseksi testaamaan palauteproteesia. Proteesielektrodit. Signaalin voimakkuuden laskee tietokone, ja Dennis alkoi tuntea kohteen kokoa, muotoa ja rakennetta.

Bionic proteesit Venäjällä

Venäjän markkinoilla ei itse asiassa ole toimijoita, jotka olisivat tuoneet bionisia käsiproteesia kaupalliseen käyttöön. Kehityksen suorittaa Motorika-startup, joka tunnetaan lasten vetoproteesien ottamisesta liittovaltion ohjelmaan, joka tarjoaa vammaisille teknisiä kuntoutusvälineitä - tämän yrityksen ansiosta lapset saavat valtion kustannuksella. Tällä videolla testataan Stradivari-keinotekoisen harjan neljättä prototyyppiä, jonka valmistuksen ja asennuksen tiimi suunnittelee aloittavansa Venäjällä loka-marraskuussa 2016.

Stradivari-proteesi on myoelektrinen. Sen asentaminen ei vaadi leikkausta. Pintamyodensorit on rakennettu vastaanottoholkkiin, ne koskettavat tiettyjä paikkoja iholla lihasten alueella, poimivat potentiaalin lihasten supistumisen aikana ja lähettävät signaalin käden avaamiseksi tai sulkemiseksi.

Suurin ongelma tämän tyyppistä proteesia asennettaessa on kyynärvarren alikehittyneet lihakset. Tämän ongelman välttämiseksi "Motoriikka" ja vetomekaaniset proteesit lapsille - tällaiset proteesit eivät vain auta suorittamaan erilaisia ​​käden toimintoja, vaan toimivat myös simulaattorina.

Motorikan perustajan Ilya Chekhin mukaan bionisten proteesien kehittämiselle on nyt kaksi suuntaa.

Ensimmäinen on tunnistus, eli palaute, jonka avulla proteesin omistaja voi saada tietoa esineen ominaisuuksista, jota hän koskettaa laitteella.

Toinen on kaikkien elementtien, mukaan lukien kehyksen ja anturin, istuttaminen. Yksi ongelmista James Youngin proteesin käsivarressa, jolle annettiin Metal Gear Solid -käsivarsi, on tarve poistaa proteesi nukkumaan tai suihkuun. Tulevaisuudessa proteesit ovat enemmän kuin Will Smithin näyttelemän "I, Robot" -elokuvan päähenkilön käsi. Ei oman raajan noudattamisen suhteen, vaan lisähoidon tarpeen puuttuessa.

Nyt edullinen painettu suunta protetisoinnissa on erittäin suosittu maailmassa. Tätä johti 3D-tulostimien saatavuus ja jakelu. On olemassa useita projekteja, joiden avulla voit hankkia vetoproteeseja ilmaiseksi, ja järjestelmiä, joilla voidaan jalostaa ja tulostaa myoelektrinen käsivarsi. Ilja Chekh pitää tätä suuntaa väliaikaisena: se on suosittu seuraavat 10-12 vuotta, kun implantoitavat teknologiat kehittyvät ja skaalautuvat. 3D-tulostus tarjoaa nyt alhaisemmat kustannukset, mutta heikentää huomattavasti laatua. Eikä se todennäköisesti koskaan anna parasta laatua perinteisiin tekniikoihin verrattuna. On aina halvempaa ja parempaa leikata metallilevyä laserilla kuin tulostaa polymeereillä tulostimella. Ainakin näin tapahtuu, jos ajattelemme nykyisessä painatuksen kehityksen paradigmassa, emmekä fantasioi esineiden molekyylirakenteesta. Tulostus on suunniteltu minimoimaan prototyyppien ja T&K:n aika ja kustannukset.

Millaisena näet ihmisen käsiproteesin tulevaisuuden? Mitkä asennus- ja ohjaustavat ovat mielestäsi suosituimmat 20-30 vuoden kuluttua?

Biorobotin loivat tutkijat erilaisista proteeseista - sekä sarja- että kokeellisista. Hän on melkein elossa. Tiedemuseo Lontoossa osoitti äskettäin ihmeen - maailman ensimmäisen humanoidin Bionic Manin. Tämä melkein älykäs, humanoidi-olento näytti heräävän henkiin tieteiskirjallisuuden sivuilta. Jostain syystä tiedemiehet antoivat pitkälle kaksimetriselle blondille nimen, joka näyttää koiran lempinimeltä - Rex.

Kuvia avoimista lähteistä

Bionic Man on oikean elävän ihmisen vastine, Zürichin yliopiston psykologi Bertolt Mayer.
Kuva: planetaurbe.com (verkkosivusto)

Bionisessa ihmisessä kaikki elimet - sydämestä silmiin - eivät ole vain keinotekoisia. Ne ovat niitä, jotka potilas voi saada jo tänään vastineeksi omasta kadonneesta tai kulumisestaan.

Proteesien ansiosta Rex näkee, kuulee, kävelee ja toimii. Hän voi jopa jatkaa keskustelua - loppujen lopuksi luojat varustaivat bionisella miehellä tekoälyä. Totta, hän joskus hämmentyy sanoissa - täällä moderni tekniikka on edelleen jäljessä ihmisaivoista.

Bionic Man on todellisen elävän ihmisen kaksoiskappale, Zürichin yliopiston psykologi Bertolt Mayer, jonka vasen käsi on robottiproteesi, sama kuin hänen vastineensa.

Rexiltä puuttuu edelleen "hänen" keuhkonsa, virtsarakkonsa ja vatsansa - sellaisia ​​keinotekoisia elimiä ei vielä ole. Ja tiede on vielä kaukana keinotekoisten aivojen luomisesta. Kehittäjät ovat kuitenkin varmoja, että mikä tahansa implantti tulee saataville lähitulevaisuudessa.

Tiedemiehet ennustavat, että jonakin päivänä terveet ihmiset alkavat korvata vanhoja elimiä uusilla niiden kuluessa. Loppujen lopuksi tämä on suora tie ikuiseen nuoruuteen!

Mutta toistaiseksi proteesit eivät ole niin täydellisiä, että niitä voisi haluta ilman äärimmäistä tarvetta.

"ELÄVÄN" BIOROBOTIN JÄRJESTELMÄ

Kustannukset ovat 1 miljoona dollaria.

Kasvu - 2 metriä.

Hiusten väri - vaalea.

Silmien väri - ruskea.

Kuvia avoimista lähteistä

Rex ottaa ensimmäiset askeleet.
Kuva: lookforddiagnosis.com

Korva on sisäkorvaistute, joka on pieni elektroninen laite, joka istutetaan kirurgisesti potilaan korvaan. Se stimuloi sisäkorvassa sijaitsevaa kuulohermoa. Signaalit implantin ulkoosasta sisäosaan välittyvät kuulohermoon ja tulevat aivoihin, jotka tunnistavat nämä signaalit ääniksi.

Valmistettu Macquarien yliopistossa Sydneyssä.

Silmä on suojalaseihin sisäänrakennettu digikamera. Ottaa kuvan reaaliajassa ja lähettää sen mikrosirulle, joka käsittelee kuvat sähköimpulsseiksi ja lähettää ne aivoihin. Ja sieltä impulssit menevät verkkokalvon implanttiin.

Sydän- keinotekoinen "moottori", jota käyttävät ulkoiset ilmakompressorit, saa virtansa akusta ja on kytketty tietokoneistettuun konsoliin verenkierron säätelemiseksi. Tämä väliaikainen elin, joka ei ole vielä kovin kätevä, auttaa kuitenkin potilasta odottamaan luovuttajaa.

Valmistaja SynCardia, Arizona.

Henkitorvi on täysin keinotekoisesti syntetisoitu henkitorvi. Se voidaan kasvattaa potilaan omista kantasoluista.

Valmistettu Royal Free Hospital Hampsteadissa Lontoossa.

Perna - erityinen siru suodattaa ja vangitsee infektiot potilaan verestä ja estää myrkytyksen.

Valmistettu Yalen yliopistossa Connecticutissa.

Käsi ja olkapää hallitaan älykkäällä ohjausjärjestelmällä. Sen avulla voit ohjata lihasten liikkeitä pienillä sähköimpulsseilla. Raajan liike on 26 astetta.

Valmistaja Touch Bionics, Glasgow ja Johns Hopkins University, Maryland.

Haima- tämä on pohjimmiltaan erikoisgeeli, joka sokeripitoisuuden kasvaessa muuttuu nestemäiseksi ja kun se pienenee, se kovettuu uudelleen. Insuliini on erityisessä pienessä metallisäiliössä, ja itse suoni istutetaan potilaan kehoon ihon alle kylkiluiden alle. Säiliö on yhdistetty verenkiertoelimistöön - suoneihin - katetrien avulla.

Valmistaja de Montfort University, Leicester, UK.

Veri- Tämä on uudentyyppinen verenkorvike, jota kutsuttiin "muoviseksi vereksi", vaikka se luotiin polymeeristä - polyetyleeniglykolista. Ulkoisesti se näyttää punaiselta viskoosilta massalta, joka muistuttaa hieman nestemäistä hunajaa. Sitä säilytetään pidempään kuin luovuttajan verta ja se on täysin steriiliä.

Valmistettu Sheffieldin yliopistossa Isossa-Britanniassa.

Munuainen - tämä implantti perustuu piirakenteisiin, jotka muodostavat suodattimen. Veri luonnollisessa valtimopaineessa kulkee tämän suodattimen läpi ja syötetään minibioreaktoriin, joka sisältää eläviä munuaissoluja, jotka on otettu luovuttajalta. Kahvikupin kokoinen elin. Se on helppo korjata.

Valmistettu Kalifornian yliopistossa.

Jalka- ja nilkkanivelet- Nämä proteesit jäljittelevät ihmisen jalan toimintoja mahdollisimman tarkasti. Sisään asennetut anturit "lukevat" kehon liikkeitä ja antavat oikean määrän energiaa kävelyyn, juoksemiseen tai nostoon.

Valmistettu Massachusetts Institute of Technologyssa.

Haluaisitko lentää autojen yli yhdellä hyppyllä, havaita vihollisia usean kilometrin etäisyydeltä ja taivuttaa teräspalkkeja käsilläsi? On oletettava, että kyllä, mutta valitettavasti tämä on epärealistista. Niin kauan kuin se on epärealistista...

Bioniikka, soveltava tiede, joka tutkii mahdollisuuksia yhdistää eläviä organismeja ja teknisiä laitteita, kehittyy nykyään erittäin nopeasti. Uusimpien proteesien ja implanttien, parannetun integraation hermostoon sekä kompaktien mutta tehokkaiden energialähteiden ansiosta ihminen voi muuttua täysin. Loppujen lopuksi bioniikan mahdollisuudet ovat todella rajattomat ...

Halu saada kykyjä, jotka ylittävät luonnon meille antamat kyvyt, istuu syvällä jokaisen ihmisen sisällä – tämän vahvistaa kuka tahansa kuntovalmentaja tai plastiikkakirurgi. Kehomme on uskomattoman sopeutuvainen, mutta on asioita, joihin he eivät pysty. Emme esimerkiksi osaa puhua niille, jotka ovat kuuloetäisyydellä, emme pysty lentämään, emmekä kaikki meistä pysty avaamaan viinipulloa paljain käsin. Siksi tarvitsemme puhelimia, lentokoneita ja korkkiruuveja. Epätäydellisyytensä kompensoimiseksi ihmiset ovat pitkään käyttäneet erilaisia ​​"ulkoisia" laitteita, mutta tieteen kehittyessä työkalut vähenivät vähitellen ja tulivat lähemmäksi meitä.

Lisäksi kaikki tietävät, että jos hänen keholleen tapahtuu jotain, lääkärit suorittavat "korjauksia" käyttämällä uusinta lääketieteellistä tekniikkaa.

Jos yhdistämme nämä kaksi yksinkertaista käsitettä, voimme saada käsityksen ihmisen evoluution seuraavasta vaiheesta. Tulevaisuudessa lääkärit eivät vain pysty palauttamaan "vaurioituneita" tai "epäonnistuneita" organismeja, he alkavat aktiivisesti parantaa ihmisiä, tehdä heistä vahvempia ja nopeampia kuin luonto voisi. Tämä on bioniikan ydin, ja tänään olemme uudentyyppisen ihmisen ilmaantumisen partaalla. Ehkä joku meistä on...

Yksi monista esimerkeistä, jotka kuvaavat prosessia, jossa "ulkoiset" instrumentit muutetaan "sisäisiksi" ja siirrytään korjauksesta vaihtoon, on silmä. Olipa kerran, jos ihmisen näkö heikkeni, hänen täytyi sietää sitä. Sitten keksittiin lasit, joiden avulla melkein kuka tahansa sai takaisin halutun "yksikkönsä". Sitten oli piilolinssejä, ja vähän myöhemmin ilmestyi laserkorjaustekniikka, jonka avulla voit fyysisesti poistaa näköelinten viat.

Tämä kaikki on kuitenkin itse asiassa korjausta. Samaan aikaan olemme parantaneet optisia "instrumenttejamme" vuosisatojen ajan: kaukoputket ilmestyivät 1600-luvulla, joten nykyään bioniikka oppii parantamaan näköä, ja kuten sanotaan, "paikan päällä" - suoraan silmän sisällä. . Jotkut tämän alueen hämmästyttävimmistä kehityksestä tapahtuvat Washingtonin yliopistossa, jossa sähkötekniikan apulaisprofessori Babak Parviz sijoittaa erilaisia ​​antureita ja sähköpiirejä suoraan piilolinsseihin. Tämän työn tavoitteena on tehdä monitoimilinssejä, jotka eivät vain auta näkemään, vaan myös luovat "tehostetun" todellisuuden, jonka käyttäjä voi zoomata, käyttää GPS-tietoja ja muita tietolähteitä. Milloin tällaiset linssit pääsevät johonkin lehtemme arvosteluihin?

"Ei todennäköisesti seuraavan kymmenen vuoden aikana, mutta varmasti meidän elinaikanamme", Parviz sanoo. Jos tämän järjestelmän kaupallisen näytteen ilmestyminen kuitenkin vielä odottaa, voit parantaa silmiäsi nyt. Kuuluisa amerikkalainen golfaaja Tiger Woods turvautui laserleikkaukseen ja näkee nyt paremmin kuin useimmat "tavalliset" ihmiset.

Kun Woods paransi silmänsä, monet muut golfaajat halusivat seurata esimerkkiä, mikä vahvisti yhden bioniikan pääperiaatteista: "Jos et ole tarpeeksi hyvä, korjaa se!" On kuitenkin paikkoja, joissa ylivoima vastustajaan on paljon tärkeämpää kuin golfkentällä. Puhumme taistelukentästä. Siksi englantilaisia ​​sotilaita lähetetään säännöllisesti parantamaan näköään erityiseen Moorfield-silmäsairaalaan. He vitsailevat, että toimenpiteiden jälkeen taistelijat alkavat nähdä niin hyvin, että he eivät enää tarvitse optisia tähtäimiä, ja vaikka tämä kuulostaa hauskalta, idea itsessään ansaitsee selvästi huomion.

Silmät eivät ole ainoat sotilaan elimet, joita voidaan parantaa. Yhdysvaltain armeija on johtava bionisten raajojen kehittäjä. Aikaisemmin käden tai jalan menettäneet taistelijat evakuoitiin ja ammuttiin, mutta pian heille toimitetaan bioproteesit ja palautetaan palvelukseen. "Haluamme, että sotilas itse tekee päätöksen armeijasta lähtemisestä tai armeijasta jäämisestä, ei vamman perusteella", sanoo Jen Walker Defence Advanced Research Projects Agencystä (DARPA).

Useimmiten sotilaat menettävät jalkansa. Nykyään jalkojen proteeseista on tullut käsittämättömän monimutkaisia. Saksalaisen Otto Bockin C-Leg ja islantilaisen Ossurin Rheo Knee käyttävät hydraulisia toimilaitteita, moottoreita, mikroprosessoreita ja älykkäitä ohjelmistoja, joiden avulla käyttäjät voivat kävellä mukavasti eri pinnoilla.

Tällaisten proteesien suurin haitta on niiden "ulkoinen" luonne. Eli käyttäjän on käytettävä niitä kuin vaatteita, ja jonkin ajan kuluttua ne väistämättä kuluvat ja muuttuvat erittäin epämukavilta. Ja täällä bioniikka tarjoaa jälleen ulospääsyn - osseointegraation: keinotekoisen moduulin ja luun fuusio. Gordon Blunn University College Londonista on yksi alan johtavista tutkijoista. Laboratoriossaan hän valmistaa huokoisia titaani-implantteja, jotka sulautuvat tehokkaasti ihoon, lihaksiin ja luukudokseen, jolloin niistä tulee olennainen osa isännän kehoa.

Mutta jos kaikki on suhteellisen yksinkertaista lantion ja säärien kanssa, asiat ovat paljon monimutkaisempia jalkojen kanssa. Yksi olemassa olevista ratkaisuista on PowerFoot One. Tämä US Telemedicine and Advanced Technology Research Centerin (TATRC) rahoittama järjestelmä käyttää monimutkaista hydrauliikkaa jäljittelemään jalkojen perusasentoja, kun henkilö kävelee, pysähtyy, kääntyy tai tanssii. Tietysti PowerFoot One on vielä kaukana oikeasta jalasta, mutta työ ei lopu ...

"Tulevaisuudessa on mahdollista luoda keinotekoisia ruumiinosia, jotka ovat parempia kuin luonnolliset", sanoi MIT:n professori Hugh Herr, jonka laboratorio keksi PowerFoot Onen. Toinen mielenkiintoinen kehitys on Cheetah Flex-Foot -urheiluproteesi, joka tuli laajalti tunnetuksi Oscar Pistoriuksen, kuuluisan amputoituneen urheilijan, tarinan ansiosta. Kansainvälinen yleisurheiluliitto keskeytti Pistoriuksen kilpailusta tavallisten kilpailijoiden kanssa, koska hiilikuituiset J-muotoiset "jalat" antavat juoksijalle kohtuuttoman edun, koska ne toimivat kuten jouset varastoivat energiaa puristuessaan ja vapauttavat 90 % tästä energiasta ojennettuna. . Tämä kuulostaa vakuuttavalta, mutta urheilutoimitsijoiden pitäisi tietää, että normaali ihmisen jalka palauttaa yli 200 % energiasta...

"Keinoraajat voivat toimia hyvin tietyissä tehtävissä lyhyen aikaa", sanoo Pete Moore, "I Improve Myself" -nimisen bioniikkatutkimuksen kirjoittaja, mutta ne eivät voi jäljitellä kaikkia luonnollisten vastineidensa toimintoja, vaan ne ovat lyhytikäisiä. eikä myöskään pysty uusiutumaan."

Professori Andy Maya, joka ei ole vain tiedemies, vaan myös The Guardian -sanomalehden kolumnisti ja teknologian ja kulttuurin asiantuntija, lisää: "Bioniset järjestelmät ovat hyvin spesifisiä. Pistorius voi juosta nopeasti proteesillaan, mutta se ei ole hänelle helppoa seisomaan niiden päällä ilman tukea." Mitä jos ne hajoavat? Ymmärrämme, että ymmärrämme harvoin, kuinka monipuolisia luonnolliset ruumiinosamme ovat, samoin kuin sen, että kehomme voi "korjata" ne itse.

Ei kuitenkaan tarvitse vaipua epätoivoon - bioniset elimet ovat vielä kehityksen alkuvaiheessa. Ensimmäiset matkapuhelimet suunniteltiin myös yksinomaan puheluiden soittamiseen, ja nykyaikaiset mallit palvelevat meitä muistikirjoina, päiväkirjoina, kameroina, navigaattoreina ja paljon muuta. Jos kehittäjät ovat onnistuneet tekemään matkapuhelimista monikäyttöisiä, niin he varmasti onnistuvat tekoraajojen tapauksessa.

Päätehtävänä on määrittää kaikki oikean jalan toiminnot ja kääntää ne keinotekoiseksi. Monet bioniset laitteet, mukaan lukien Flex-Foot ja PowerFoot One, eivät vielä näytä luonnollisilta prototyypeiltä, ​​mutta pian tämä ongelma ratkeaa keinoihon ansiosta. Esimerkiksi Touch Bionicsin luoma i-LIMB Hand on päällystetty hämmästyttävän luonnollisella ihojäljitelmällä. i-LIMB:n keksijä David Gau uskoo, että keinotekoiset ruumiinosat ylittävät jonain päivänä aidot esteettisiltä ominaisuuksiltaan. Ja todellakin, kuka tietää mitä tarkalleen pidämme houkuttelevana tulevaisuudessa...

Nykyään monet miehet pitävät silikonirnnoista, ja ehkä muutaman vuoden kuluttua he ylistävät tekojalkojen, käsivarsien, imusolmukkeiden ja aivojen hyveitä. Muuten, monet sotilaat, joilla on bioniset proteesit, eivät halua piilottaa niitä ja näyttävät terminaattorilta. Tällaisille "esteeteille" Touch Bionics tarjoaa i-LIMB:n läpinäkyvässä kotelossa. Ja tämä on järkevää: kumpi luulet pelottavan vihollista enemmän taistelukentällä - häntä kohti kävelevä henkilö vai kyborgi?

Huolimatta i-LIMB:n olemassaolosta, tekokäsivarsiteknologia on jäänyt paljon jäljessä jalkaproteesien kehityksestä viime aikoihin asti. Mutta se tapahtui ennen ultramodernin bionisen käsivarren Luke Armin tuloa, jonka loi Michael Goldfarb Vanderbiltin yliopistosta ja Deka Researchista. Luke Arm on nimetty kuuluisan Star Wars -amputoidun Luke Skywalkerin mukaan. Huolimatta siitä, että Luke Armissa ei ole sisäänrakennettua valomiekkaa, se on kymmenen kertaa vahvempi kuin vastaavat mallit, koska akkujen ja sähkömoottoreiden sijaan se on varustettu miniatyyrillä vetyperoksidilla toimivalla rakettimoottorilla. Ohjaus perustuu lihasten uudelleenhermotusteknologiaan, jonka avulla potilas voi antaa proteesille henkisiä käskyjä.

Keinotekoiset raajat ovat hieno uutinen niille, jotka ovat menettäneet luonnollisen ruumiinosan, mutta miksi ei antaisi supervoimia terveille ihmisille? Tätä varten keksittiin eksoskeletonit - laitteet, jotka lisäävät käyttäjän voimaa ja kestävyyttä.

Japanilainen yritys Cyberdyne kantaa samaa nimeä kuin yhtiö, joka aloitti ydinarmageddonin ja päästi Terminator-elokuvien ihmisten kimppuun tappajarobottien armeijan (toivomme, että tällainen yhteensattuma ei aiheuta huolta). Cyberdyne loi HAL:n, eksoskeleton vanhemmille japanilaisille maanviljelijöille, jotka ikänsä vuoksi eivät voi viljellä peltojaan yksin. Mutta tämä tapahtuu rauhallisessa Japanissa, ja Yhdysvalloissa Sarcos ja Raytheon ovat kehittäneet eksoskeleton, jonka avulla omistaja voi nostaa jopa 95 kiloa painavia esineitä ja tehdä sitä uudestaan ​​​​ja uudestaan, kunnes akku loppuu (ja tämä on edelleen vakava asia ongelma tällaisissa järjestelmissä).

Johtaja on Berkeley Bionics, jonka HULC-laite otettiin tuotantoon tänä vuonna. HULC on täysin toimiva alaraajojen eksoskeleton, joka antaa käyttäjälle mahdollisuuden kuljettaa samaa 95 kiloa rahtia.

Kaikki nämä vempaimet ovat mahtavia, mutta ihmiselinten toimintojen jäljittelemiseen liittyvistä haasteista vaikein on tehokkaan ohjausjärjestelmän luominen. Autoihin keksittiin ohjauspyörä, tietokonepeleihin keksittiin joystick, mutta entä käsi tai jalka? Viime aikoihin asti erilaisia ​​ohjaussauvaan perustuvia ratkaisuja käytettiin laajalti, mutta nyt on kaksi uutta lupaavaa lähestymistapaa. Ensimmäisessä tapauksessa potilas liikuttaa erilaisia ​​lihaksia ja siten "kertoo" bionisille komponenteille, mitä heidän tulee tehdä. Toisessa ohjaus tapahtuu suoraan - henkisesti.

Ensimmäistä menetelmää käytetään i-LIMB:ssä. Näin se toimii: henkilö jännittää tiettyjä lihaksia; niihin liitetyt anturit havaitsevat sähköisiä signaaleja, jotka saavat lihaskudoksen supistumaan (myoelektriset impulssit, sanoen sen oikeilla nimillä); ja anturit puolestaan ​​välittävät käskyjä proteeseihin. Tämän järjestelmän edistyneempää versiota kehitetään Todd Kuikenin laboratoriossa Chicagon Rehabilitation Institutessa, ja sitä kutsutaan nimellä "Ohjattu lihasten uudelleenhermotus".

Kuikenin lähestymistapaan liittyy henkilön oman hermoston käyttäminen: ennen vammaa amputoidulle menneet hermot "liittyvät" rintalihaksiin. Koska nämä hermot hallitsivat aiemmin kättä, aivot ajattelevat edelleen tekevänsä samaa. No, koska rintalihakset on järjestetty niin, että ne liikkuvat paljon, anturien on helpompi vastaanottaa niistä myoelektrisiä impulsseja. Joten kun aivot aktivoivat tietyn hermon, rintalihakset supistuvat ja lähettävät proteeseihin selkeän sähköisen signaalin. "Ajattelen vain, kuinka liikutan kättäni, ja se tottelee minua", sanoo yksi Kuikenin potilaista, jotka saivat Luke Armin.

Tällaisen tutkimuksen päätavoitteena on kuitenkin luoda neurotietokonerajapinta (NCI), jonka ensimmäisiä prototyyppejä testataan jo ihmisillä. Cyberkineticsin BrainGate-implantit auttavat useita potilaita hallitsemaan raajojaan mielellään. Kevin Warwick osoitti tämän konseptin toteuttamiskelpoisuuden ottamalla hallintaansa robottikäsivarren, jonka BrainGate-implantti on liitetty hermostoon. Ja koska aivot pystyvät nyt antamaan komentoja bionisille elimille, olisi mukavaa, jos tällä yhteydellä olisi kaksisuuntainen luonne. Silloin emme vain pystyisi käskemään raajoja liikkumaan nopeammin tai hitaammin, kääntymään vasemmalle ja oikealle, vaan saisimme myös signaaleja, jotka kulkevat vastakkaiseen suuntaan. Näin voit "tuntea" maan jalkojesi alla ja tietää milloin lopettaa käden kättely.

Impulssien välittäminen aivoihin on itse asiassa tiedon lataamista. Tämän näkemyksen myötä tiedemiehille avautuu todella rajattomat näkymät. "Olemme vielä kaukana siitä, että pumppaamme tietoja suoraan aivoihin ja täytämme päämme tiedolla, kuten Matrixin hahmot tekivät", sanoo Microsoftin Desny Tan, "mutta odotan innolla, milloin aloitamme sen. yrityksemme investoi tänään neurotekniikan projekteihin." Andy Maya haaveilee samasta asiasta: hän katsoo tulevaisuuteen luottavaisesti ja näkee päivän, jolloin "biosirut auttavat meitä tulemaan universaaleiksi tietojärjestelmiksi".

Oppimalla parantamaan tavallisia ihmisen toimintoja (kuten juoksemista, esineiden nostamista ja kantamista, kykyä nähdä ja kuulla) tutkijat kehittävät aisteja ja luovat uusia ominaisuuksia. Käytännössä tämä tarkoittaa infrapuna- tai ultraääninäköä, aivojen yhdistämistä GPS:ään sekä suoraa henkistä pääsyä ns. cloud computing -järjestelmiin.

Emme muuten ole edes käsitelleet aihetta geenitekniikasta ja nanoteknologiasta, jotka mahdollistavat käsittämättömän pienten itsestään replikoituvien laitteiden, kuten New Yorkin yliopistossa kehitetyn DNA-pohjaisen robotin, luomisen.

Oletko kuullut respirosyytistä, jonka keksi Robert Fritas American Institute of Molecular Technology -instituutista? Tämä on punasolun bioninen analogi - erytrosyytti. Respirosyyttinanorobotti pystyy kuljettamaan 236 kertaa enemmän happea kuin normaali verisolu, joten sellaisen "veren" kanssa et enää koskaan tunne väsymystä. "Ehkä respirosyytit ilmestyvät jo tämän vuosisadan 20-luvun toisella puoliskolla", Freitas sanoo, "ja nanorobotit ovat laajalti käytössä lääketieteessä 2030-luvulla."

Tällaisessa utopistisessa tulevaisuudessa muutumme monimutkaisiksi tietojärjestelmiksi, joilla on supervoimia, ja nykypäivän "terveet" ihmiset näyttävät meitä ala-arvoisilta. Tämä voi kuitenkin johtaa myös epämiellyttäviin seurauksiin. On mahdollista, että "parantajien" vaikuttamiseen tarvitaan laillisia mekanismeja, joiden tarkoituksena on estää heitä hallitsemasta peloteltuja militantteja "normaaleja". Mutta odota… se on X-Men-käsikirjoitus. Eli toivottavasti kaikki järjestyy...