Thứ tư, 17/07/2024, 13:30
Thiết bị khiến viễn cảnh người sống chung với máy tới gần hơn bao giờ hết
Các nhà nghiên cứu vừa phát minh ra một loại chân giả có thế kết nối hệ với thần kinh của con người, khiến nó có thể hoạt động không khác gì “hàng” thật.
Tính từ lúc chào đời tới giờ, Amy Pietrafitta đã học đi tới 7 lần. Cô từng là một đứa trẻ bình thường như chúng bạn, nhưng vào năm 2018, một vụ cháy công nghiệp đã khiến cô bị bỏng nặng chân trái và phải cắt bỏ nó.
Kể từ đó, những hoạt động hàng ngày như chạy bộ, chèo thuyền, đi lại của cô đều phải dính liền với những cái chân giả. Cô cũng có nhiều lần thử đi những “bước đầu tiên” trong nhiều loại chân giả khác nhau.
Tuy nhiên, khi được đeo thử loại chân giả sinh học mới vừa ra mắt, cô lập tức có cảm tưởng như mình chưa từng mất bên chân trái. Người phụ nữ 47 tuổi tới từ Massachusetts, Mỹ cho trang tin CNN biết: “Tôi cảm giác như mình chưa từng bị cưa chân. Đây chính là khoảnh khắc hạnh phúc nhất cuộc đời tôi”.
Thử nghiệm chân giả với giao diện điều khiển bằng tín hiệu não tại MIT.
Amy là một phần trong dự án nghiên cứu về một kỹ thuật giả thần kinh mới của Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Chân trái của cô đã được cắt bỏ bằng một phương pháp có tên AMI, với khả năng lưu giữ những tín hiệu thần kinh trao đổi giữa phần cơ của bên chân bị cắt bỏ và não bộ.
Kỹ thuật giả thần kinh này sẽ dùng những điểm có độ liên kết thần kinh cao nằm giữa phần chân bị cắt và chân giả, để thông qua đó kết nối chân giả với bộ não. Điều này sẽ giúp cho những cảm biến của chân giả cảm nhận được vị trí và chuyển động rồi chuyển thông tin tới cho người dùng, giúp họ có lại cảm giác tự nhiên ban đầu: não bộ sẽ cảm nhận được sự tự chuyển động và vị trí của họ trong không gian.
Bài nghiên cứu về kỹ thuật giả thần kinh, được đăng trên tạp chí y khoa Nature Medicine vào đầu tháng 7 năm nay, chỉ ra rằng những tình nguyện viên được cắt chân bằng kỹ thuật AMI có thể đi nhanh hơn 41% khi sử dụng loại chân giả trang bị công nghệ mới. Tốc độ này cũng tương đương với một người bình thường đi lại hằng ngày. Không những vậy, nghiên cứu cho thấy người ta có thể sử dụng chân giả dù chỉ duy trì được có 18% khả năng cảm nhận tự nhiên.
Tiến sĩ Hugh Herr, nhà nghiên cứu và tác giả chính trong bài nghiên cứu trên, đồng thời đang làm việc tại Trung tâm Sinh học Yang ở MIT từng bị cắt bỏ cả hai chân vì gặp nạn trong một trận bão tuyết. Ông chia sẻ về thiết bị mới: “Cảm giác rất tự nhiên. Cứ như thể những đôi chân này được làm từ xương và thịt vậy. Điều này có lẽ đến từ việc bộ não của ta không thấy rằng phần chân tự nhiên đã bị cắt bỏ, do tín hiệu vẫn được truyền đến đích một cách bình thường”.
Hugh nói thêm rằng đây là loại chân giả sinh học đầu tiên có thể được điều khiển hoàn toàn bằng hệ thần kinh của con người, qua đó giúp người mất chân đi lại bình thường. Hugh đã bắt đầu triển khai dự án sau khi nhận thấy sự xuất hiện của một xu hướng chế tạo những chiếc chân giả, trong đó chúng được điều khiển bằng thuật toán của robot thay vì hệ thần kinh của con người.
“Chúng tôi muốn tái tạo lại những phần cơ thể (bị cắt bỏ) của con người. Chúng tôi muốn làm một thứ gì đó giúp những con người ngoài kia có thứ mà họ vẫn luôn tìm kiếm, chứ không phải những dụng cụ hay thiết bị đẹp mã được điều khiển bởi robot”, ông nói.
Để kiểm tra khả năng hoạt động của chân giả mới, 14 tình nguyện viên được chia thành hai nhóm sử dụng thiết bị này. Trong số đó, một nửa đã trải qua phẫu thuật AMI và số còn lại thì không.
Theo Amy và tiến sĩ Matthew J. Carty, bác sĩ phẫu thuật chính và đồng tác giả của nghiên cứu này, kết quả cho thấy những người dùng kỹ thuật AMI để phẫu thuật chân có khả năng định hình môi trường thực tế tốt hơn, gồm những đoạn dốc, cầu thang, lối đi có vật cản và thậm chí cả những đoạn đường trúc trắc, khó khăn đi hơn, được tạo ra theo phong cách của chương trình truyền hình “American Ninja Warrior” - nơi những người chơi phải vượt qua những chướng ngại vật trên con đường tới chiến thắng.
Theo Amy, công nghệ mới cũng cho phép người dùng tăng giảm tốc độ tùy chỉnh, điều không thể thực hiện với những loại chân giả bình thường. Nó sẽ giúp những người dùng không gặp sự phiền toái của việc phải đổi chân giả, giúp họ có cảm giác tự nhiên hơn. “Chiếc chân giả cho cảm giác rất tự nhiên... Lúc đó tôi cảm tưởng như mình đã sẵn sàng để chạy. Tôi chỉ muốn mình bỏ tay ra (khỏi dụng cụ hỗ trợ) và chạy ngay lập tức”, Amy chia sẻ.
Bình thường, những người dùng chân sẽ khó có được một dáng đi giống người không bị cắt chân. Theo Amy, chân giả sinh học sẽ giúp giải quyết vấn đề đó. Như thế, chân giả mới không chỉ giải quyết vấn đề về di chuyển, đi lại mà còn giúp người tật nguyền tái hòa nhập cộng đồng. Cô nói: “Điều này đồng nghĩa với việc tôi có thể bắt đầu lại cuộc sống của mình... Tôi sẽ có thể ra ngoài và sống theo cách mình muốn.”.
Theo báo cáo do Cơ quan Nghiên cứu về Chất lượng Sức khỏe liên bang Mỹ công bố vào năm 2018, có khoảng 1.9 triệu người Mỹ đang sống trong tình trạng bị mất chi, một con số được dự đoán sẽ gấp đôi vào năm 2050.
Hugh nói rằng nhóm của ông đặt mục tiêu trong 5 năm tới sẽ đem loại chân giả được điều khiển bằng tín hiệu thần kinh ra thị trường. Đó sẽ là tin vui với những người không may bị mất đi những chiếc chân của họ.
(Nguồn: baophutho.vn)
