エアードは、自然モデルを技術的に模倣しようとする、いわゆる「人工バイオニクス」の最初の受益者の一人でした。 20年前には全くのフィクションだったが、この分野の研究は現在ではかなりの成功を収めていると、雑誌『サイエンス』がこのテーマに関する特集号で報じている。
研究者らは、バイオニクスにおける最大の課題の1つである子供用の義手からも目を離さなかった。このプロジェクトは円を正方形にすることを思い出させます。義足のバッテリーとモーターは子供の手のために非常に小さくなければなりませんが、それでも手は強くて柔軟でなければなりません。
このプロジェクトの先駆者の一人は英国の生体力学者デビッド・ガウで、彼はエアドの新しいアームも開発した。エアードの腕はまだスイッチによって制御されているため、ガウが小さな患者に望んでいる可動性を備えていません。研究者が念頭に置いている義足は、自然のモデルと同様に、脳からのインパルスによって可能な限り直接制御されるべきです。
ノッティンガム市立病院では、研究者は手の一部を失った子供たちのグループに取り組んでいます。グループの最年少メンバーはまだ2歳だ。ガウ氏は、若ければ若いほど良いと言う。研究者は、バイオニック義足の使い方に最も熟達する人は、あたかも体の自然な一部であるかのように義手や義足を使って育った人であると確信しています。
しかし、脳のインパルスはどのようにしてプロテーゼに到達するのでしょうか?ガウと彼の同僚は最終的に、信号が前腕を介して「迂回」できるという明白なアイデアを思いつきました。たとえば、子供が義手でアイスクリームを持ちたいとすると、脳から前腕の筋肉に信号が送信されます。電極は筋肉の興奮パターンを検出し、その信号を新しい手に伝えます。そこで最終的にモーターによって義指の動きに変換されます。
このように新しい指が脳の命令に従い、たとえば子供がアイスクリームコーンを緩めに握ったり潰したりせずにしっかりと掴むことができるようになるまでには、多くの練習が必要でした。研究者らは、小さな患者が義手の部分をいかに安全に制御できるかに驚いた。どうやら子供たちは、脳がまだ非常に順応性が高いため、ハイテク人工装具にすぐに慣れることができるという事実から恩恵を受けているようです。しかし、年長の子供たちでさえ、新しい手足に大きな問題はありませんでした。研究者らは、ノッティンガム実験の最年長参加者である11歳のジェレミーと一緒にこれを観察することができた。
ジェレミーが生まれたとき、彼には左手が半分しかありませんでした。新しい部分義足に慣れた後、彼は興奮しました。「新しい手で多くのことができるようになりました。例えば、両手で工作ができるようになりました。 「以前は、紙とハサミを同時に持つことができませんでした」と彼は医師に語った。しかし、新しいバイオニックハンドはホテル経営者のエアドには適していません。彼は腕全体を失っており、したがって脳から手にインパルスを伝達する筋肉も失っています。しかし、エアド氏はまた、同様に脳インパルスによって制御される彼のプロテーゼのフォローアップモデルを期待することもできる。この研究に取り組んでいる研究者の一人は、ニュージャージー州ラトガース大学のアメリカ人ウィリアム・クレリウスです。
Craelius と彼のチームは、プロテーゼを制御する衝動を脳から直接導き出したいと考えています。これを行うために、彼らは筋肉を介して脳からの電気インパルスを感知しないブレイン・コンピューター・インターフェースを開発している。しかし研究者らによると、インターフェースが機能するまでにはさらに何年もの研究が必要だという。
