Det teknologiske kapløb om at bygge det første fuldt funktionelle, nervekontrollerede robotproteselem er i gang et par forskellige forskningsinstitutter, herunder en gruppe forskere fra omkring Melbourne, Australien-området, og projekter, der ledes af DARPA, Defense Advanced Research Projektbureau.

DARPA er en lille smule bagud i Melbourne-gruppen, med deres fokus på at bruge Myo Gesture-armbåndene som deres metode til at fortolke hjernesignaler og omsætte dem til gestus og bevægelse fra protesen. Ifølge ExecutiveGov, er DARPA-projektet afhængigt af kirurgiske implantater for at opnå biomekanisk afhængighed mellem brugeren og robotlemmet, hvilket endda gør det muligt for brugere at fjernstyre lemmen, selv når den ikke er direkte knyttet til bæreren.

DARPAs mål er i sidste ende at bruge myoelektrisk stimulering gennem osseointegration der tillader hjernen at sende signaler til Myo Gesture-båndene og fra båndene til robotlemmet. Det er også muligt for lemmen at sende feedback og data tilbage gennem båndene og fra båndene til bæreren, så de har en vis følelse af berøring. Tidligere var en omfangsrig computeropsætning påkrævet for at opnå denne proces, men det hele er blevet forenklet ned til bærbare gestusbånd og en kirurgisk implanteret protesebase til lemmen.

Melbourne-gruppen på seks forskellige forskere fra forskellige institutter ønsker at tage tingene et skridt videre. De arbejder med 3D-printede stamceller for fuldstændigt at genopbygge menneskelige lemmer gennem kunstige organiske stoffer. Hvis du tænker, at det er, hvad du tror, ​​det er, så er det præcis det.

De 3D-printede knogler, muskelvæv og lemmer er, hvad der er kendt som "bløde proteser". Det er i det væsentlige organisk bionik, der kan interagere elektronisk med computere, software og firmware. En anstændig sammenligning ville være de livagtige proteser, de brugte i Star wars når de mistede lemmer af den ene eller anden grund.

Ifølge St. Vincent Hostpial-kirurg professor Peter Choong – en af ​​de mange forskere, der arbejder på Melbourne-projektet – ønsker de at bevæge sig ud over at sende signaler til de bioniske lemmer, de ønsker, at feedback skal være en tovejs gade, så brugerne kan føle impulser , greb og fornemmelser fra lemmerne. Som forklaret i Herald Sun artikel, sammenligner Choong processen med et spil telefon...

"Fordi disse tankebaner allerede er der i form af nerver, er det ligesom en telefonlinje, og vi skal bare tilslutte den til maskineriet og programmere den til at reagere på signalet.

 

”Så vil sensorer i fingrene opfange, at du har lukket dem, og sende signaler op ad telefonlinjen igen, så du mærker det. Det er den drøm, vi ønsker.

 

"Med den slags ildkraft, vi har omkring bordet, er dette noget, vi helt klart kan gøre,"

De er næsten fremme ved deres mål. De ønsker at omgå den nuværende, mere besværlige proces, der involverer metoder som Myo Gesture-armbindene, hvor brugerne skal tænke over den handling, de vil sende, sende det signal til armbindet og fra armbindet går det til lemmen. Den nuværende robotproteseproces betegnes som mentalt belastende og kognitivt udmattende, da brugere skal tænke på at sende specifikke signaler til lemmen for at få den til at reagere.

Der blev lavet nogle gennembrud med biomimetiske procedurer, som gjorde det muligt for forskere at forstå, hvordan man får robotlemmer til at simulere menneskelig funktionalitet med 1:1-svar, men det var en proces, der hovedsagelig var designet til at forstå nerveprocesser i modsætning til faktisk at anvende den på dem uden lemmer.

Melbourne-gruppen ønsker at fremme hele den bioniske proces, så den er lige så sømløs og flydende som et standardmenneske, der bevæger og bøjer deres lemmer. Ifølge professor Rob Kapsa er de allerede på vej til testfasen med dyr, hvor de vil være i stand til at tage det næste skridt med at få den haptiske feedback øjeblikkeligt til at sende signaler til brugeren af ​​protesen, så de ved, hvornår de bliver rørt eller rører ved noget. Kapsa fortalte Herald Sun...

"Hvis du havde et titanium-lem, og du rørte ved noget uden at mærke det, ville du stikke hånden gennem bordet. Men hvis du kunne returnere signalet, ville det inden for rimelighedens grænser føles det samme som at føle det med en finger."

 

"Det næste skridt er at sætte det system ind i dyr og prøve det system for at tiltrække nerven, så den vokser hen mod strukturen. Så når det når dertil, vil det være virkelig effektivt til at lave disse neuromuskulære forbindelser”

En af de mest imponerende ting, der kommer ud af Melbourne-forskningen, er, at de mener, at nervesignalerne er universelle, når det kommer til mennesker, der bevæger lemmer på 1:1 måde. Når de først har styr på gennembruddet med tovejsprocessen med at bevæge lemmer og få feedback på følelsen af ​​berøring, er det bare et spørgsmål om at finde en måde at masseproducere teknologien på, så dem med manglende lemmer kan få deres egen protese, eller endda hjælpe dem med fysisk invaliderende tilstande såsom et slagtilfælde eller multipel sklerose, kunne potentielt finde et middel i form af en bionisk erstatning.

Det eneste, DARPA-protesen har over Melbourne-gruppen, er, at den kan løfte op til 45 pund, mens den 3D-printede bløde protese kun kunne klare omkring 13 pund. Med yderligere fremskridt inden for teknologien vil vægtgrænsen naturligvis stige.

Kan være Deus Ex'er skøn over, at forstørrelser bliver normen i 2025, er trods alt ikke så langt væk.

(Main billede høflighed af Ociacia)