Боковой амиотрофический склероз – тяжёлое заболевание, при котором у человека постепенно развивается паралич. Теперь инженеры создали дешёвое и малозаметное устройство, которое позволяет таким людям общаться с окружающими.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Biomedical Engineering. Возглавляла научную группу Джанан Дагдевирен (Canan Dagdeviren), ныне работающая в Массачусетском технологическом институте (MIT).
Боковой амиотрофический склероз постепенно лишает человека речи, способности управлять конечностями и вообще почти всем телом. Яркий пример борьбы с этим недугом – судьба Стивена Хокинга. В конце жизни знаменитый учёный общался с миром с помощью неприметной мышцы на щеке. Инфракрасный лазер считывал её сокращения и перемещал по экрану курсор, помогая физику набирать текст.
Устройство, которым пользовался Хокинг, достаточно эффективное, но громоздкое и дорогое. Когда великий физик в 2016 году посетил MIT, Дагдевирен задумалась: можно ли разработать более дешёвую и удобную систему?
Поясним, что Дагдевирен и её команда уже не первый год создаёт устройства, которые используют телодвижения для получения информации или энергии.
На этот раз исследователи остановились на тонких и гибких силиконовых наклейках, прикрепляющихся к определённым точкам лица. Когда человек сокращает лицевые мышцы, наклейки изгибаются. В пьезоэлектрических датчиках возникает ток, и устройство передаёт сигнал компьютеру. Искусственный интеллект расшифровывает его.
На данный момент система может различать три состояния: "открытый рот", "закрытый рот" и "улыбка". Технология была испытана на двух пациентах с боковым амиотрофическим склерозом (одном мужчине и одной женщине). Оказалось, что искусственный интеллект верно определяет эти три состояния в 75% случаев. Возможно, что в будущем его эффективность можно будет повысить.
Пользуясь этими тремя сигналами как кодом, человек сможет составлять из них сообщения для окружающих. Разумеется, прежде всего речь идёт о простых посланиях, вроде "я голоден". Но потенциально пациент сможет даже писать книги, как это делал Хокинг.
У нового устройства есть целый ряд достоинств.
Так, наклейки настолько тонкие и лёгкие, что не доставляют пользователю никаких неудобств. Кроме того, их можно скрыть с помощью обычной косметики.
"Наши устройства не только гибкие, мягкие, доступные и лёгкие, но и незаметны для глаза, – утверждает Дагдевирен. – Вы можете замаскировать их, и никто не подумает, что у вас на коже что-то есть".
Ещё один несомненный плюс новой технологии – её доступность. Все компоненты системы дёшевы и производятся серийно. Исследователи полагают, что розничная цена одного экземпляра вряд ли превысит 10 долларов США (около 765 российских рублей по текущему курсу).
Новому устройству найдётся и чисто медицинское применение. С его помощью можно отслеживать, насколько хорошо пациент управляет своими мышцами. Таким образом можно определять, прогрессирует ли болезнь и помогает ли лечение.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о системах для мысленного управления компьютером. Также мы писали о наклейках на горло, синтезирующих речь, и о технологии общения с парализованными людьми с помощью дыхания.
