Όταν ακούμε για cyborgs («κυβερνητικούς οργανισμούς»), το μυαλό μας στρέφεται πάντα στην επιστημονική φαντασία. Αλλά στην πραγματικότητα, τα cyborg υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό: κοιτάξτε τους ανθρώπους με βηματοδότες και εμφυτεύματα αυτιού, για παράδειγμα. Το σώμα τους είναι ένας συνδυασμός οργανικών, ηλεκτρονικών και εμβιομηχανικών μερών. Στην επιλογή μας, θα συναντήσετε άτομα στα σώματα των οποίων η τεχνολογία είναι ενσωματωμένη με πολύ πιο ακραίους τρόπους.
1. Τζέρι Τζάλαβα
Το δάχτυλο του Jerry Jalava είναι ένας σκληρός δίσκος, αν και η λέξη "flash drive" φαίνεται πιο κατάλληλη εδώ. Έχασε μέρος του δακτύλου του σε ένα ατύχημα και έκανε αυτό που θα έκανε κάθε λογικός άνθρωπος (αστείο): μετέτρεψε το δάχτυλό του σε σκληρό δίσκο. Ένας δίσκος με θύρα USB βρίσκεται μέσα στην πρόσθεση και η πρόσθεση είναι προσαρτημένη σε ό,τι έχει απομείνει από το δάχτυλο. Κάθε φορά που ο Τζέρι χρειάζεται να χρησιμοποιήσει έναν σκληρό δίσκο, απλώς αφαιρεί την πρόσθεση, την συνδέει και όταν τελειώσει, την αφαιρεί. Κάτι που για πρώτη φορά καθιστά δυνατή την κλοπή σημαντικών δεδομένων με μια χειραψία - όπως σε μια ταινία για κατασκόπους.
2. Blade Runners
Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε ακούσει για τον Όσκαρ Πιστόριους, τον Νοτιοαφρικανό σπρίντερ. Έχει ακρωτηριαστεί και τα δύο του πόδια και πριν καταδικαστεί για τον φόνο της κοπέλας του, πήρε μέρος στους Θερινούς Παραολυμπιακούς Αγώνες του 2012. Ο Πιστόριους χρησιμοποιεί προθέσεις σε σχήμα J από ανθρακονήματα που του επιτρέπουν να παραμένει κινητό παρά την αναπηρία του. Πολλοί παραολυμπιακοί αθλητές χρησιμοποιούν αυτό το είδος ανθρακονήματος στις προσθέσεις τους επειδή είναι ελαφρύ και δυνατό. Και παρόλο που ο Πιστόριους δεν αποτελεί πρότυπο προς μίμηση, αυτός ο τύπος προσθετικής γίνεται όλο και πιο κοινός.
3. Ρομπ Σπενς
Ο Rob Spence αποκαλεί τον εαυτό του "eyeborg". Έχασε το δεξί του μάτι ως αποτέλεσμα ενός ανεπιτυχούς πυροβολισμού από όπλο. Πολλοί άνθρωποι θα ήταν καλά με ένα γυάλινο μάτι μετά από αυτό, αλλά ο Spence φαίνεται ότι αποφάσισε να διασκεδάσει και έβαλε μια βιντεοκάμερα με μπαταρία στην άδεια κόγχη του ματιού του. Η κάμερα καταγράφει όλα όσα βλέπει για μετέπειτα αναπαραγωγή. Ο Spence, όπως αρμόζει σε έναν σκηνοθέτη, βελτιώνει συνεχώς την κάμερα ματιών του για να την κάνει ακόμα πιο αποτελεσματική.
4. Τιμ Κάνον
Ο προγραμματιστής λογισμικού Tim Cannon έχει εμφυτεύσει ένα ηλεκτρονικό τσιπ κάτω από το δέρμα του από φίλους του. Και παρεμπιπτόντως, κανένας από τους συμμετέχοντες σε αυτή τη διαδικασία δεν ήταν πιστοποιημένος χειρουργός. Χρησιμοποίησαν πάγο για να ανακουφίσουν τον πόνο, καθώς δεν υπήρχαν ούτε πιστοποιημένοι αναισθησιολόγοι ανάμεσά τους. Παρά τους κινδύνους για την υγεία και τους νομικούς κινδύνους, η ίδια η ιδέα είναι ενδιαφέρουσα.
Το τσιπ ονομάζεται Circadia 1.0 και καταγράφει τη θερμοκρασία του σώματος του Cannon και στέλνει αυτά τα δεδομένα σε ένα smartphone. Η περίπτωση του Cannon υποδεικνύει τη δυνατότητα περαιτέρω συγχώνευσης τεχνολογίας και ανθρώπων, όπου τα δεδομένα που συλλέγονται από τα τσιπ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αλλάξουν το περιβάλλον μας. Στο μέλλον, τέτοιες τεχνολογίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε «έξυπνα σπίτια» που θα διαβάζουν δεδομένα από τα εμφυτευμένα τσιπ και στη συνέχεια θα αλλάζουν το περιβάλλον, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για τη διάθεση και την κατάστασή μας. Για παράδειγμα, χαμηλώστε τα φώτα ή ενεργοποιήστε χαλαρωτική μουσική.
5. Αμάλ Γκράαφστρα
Η Amal Graafstra είναι η ιδιοκτήτρια μιας εταιρείας που ονομάζεται Dangerous Things που πουλά κιτ αυτοεμφυτευόμενων εμφυτευμάτων. Ο ίδιος ο Amal έχει εμφυτευμένα τσιπ RFID και στα δύο χέρια, ανάμεσα στους αντίχειρες και τους δείκτες του. Αυτά τα εμφυτεύματα του επιτρέπουν να ξεκλειδώνει τις πόρτες του σπιτιού, να ανοίγει το αυτοκίνητο, να ανοίγει τον υπολογιστή με μια γρήγορη σάρωση με το χέρι. Τα τσιπ παρέχουν ακόμη και ενσωμάτωση στα κοινωνικά δίκτυα.
Τα εμφυτεύματα της Αμάλ δεν φαίνονται μέχρι να τα δείξει ο ίδιος. Τα χρησιμοποιεί για να μην επιστρέψει κανονικό επίπεδοτη λειτουργικότητά τους ή τα αισθητήρια όργανα, αλλά για τη βελτίωση της υπάρχουσας, κανονικής λειτουργικότητας.
6. Κάμερον Κλάπ
Ο Cameron Clapp έχει ανθρώπινο κεφάλι, ανθρώπινο κορμό και αριστερό χέρι. Έχασε και τα δύο του πόδια και το δεξί του χέρι ως έφηβος σε εκτροχιασμό τρένου. Όλα τα άκρα που λείπουν έχουν αντικατασταθεί με προσθετικά μέλη, κάτι που δεν εμποδίζει τον Clapp να είναι δρομέας, παίκτης γκολφ και ηθοποιός. Τα προσθετικά πόδια χρησιμοποιούν ένα ειδικό σύστημα που διεγείρει την ανάπτυξη των μυών. Υπάρχουν επίσης αισθητήρες που παρακολουθούν την κατανομή του σωματικού βάρους και προσαρμόζουν τα υδραυλικά, επιτρέποντας στον Clapp να περπατά ελεύθερα. Έχει πολλά σετ προσθετικών για διαφορετικούς σκοπούς: ένα ξεχωριστό σετ για περπάτημα, τρέξιμο και ακόμη και κολύμπι.
7. Κέβιν Γουόργουικ
Το ψευδώνυμο "Captain Cyborg" μοιάζει περισσότερο με το όνομα ενός πειρατή cyborg από κάποια ταινία χαμηλού προϋπολογισμού, αλλά στην πραγματικότητα είναι το όνομα του δασκάλου κυβερνητικής Kevin Warwick. Ο ίδιος ο Warwick είναι cyborg. Αυτός, όπως και η Amal Graafstra, έχει εμφυτευμένα τσιπ RFID στο σώμα του.
Ο Warwick χρησιμοποιεί επίσης εμφυτεύματα ηλεκτροδίων που αλληλεπιδρούν με το νευρικό του σύστημα και εμφύτευσε ένα σύνολο απλών ηλεκτροδίων στη γυναίκα του. Τα εμφυτεύματα καταγράφουν σήματα νευρικό σύστημακαι οι αισθήσεις της γυναίκας του μεταδίδονται στον Warwick, σαν να υπάρχει μια αισθητηριακή τηλεπάθεια μεταξύ τους. Με αυτό, ο Warwick προκάλεσε πολλές διαμάχες και κάποιοι υποστηρίζουν ότι όλη η δουλειά του είναι απλώς ένα διαφημιστικό κόλπο και είναι καθαρά για ψυχαγωγία.
8. Νάιτζελ Άκλαντ
Ο Nigel Acklund εργαζόταν σε ένα εργοστάσιο πολύτιμων μετάλλων και απολάμβανε τη ζωή μέχρι που ένα εργατικό ατύχημα συνέτριψε το χέρι του. Ως αποτέλεσμα, το τμήμα έπρεπε να ακρωτηριαστεί και τώρα ο Nigel είναι ένας από τους 250 ανθρώπους που χρησιμοποιούν το Bebionic - ένα από τα πιο προηγμένα προσθετικά χέρια που υπάρχουν σήμερα. Βλέποντας τον κομψό σχεδιασμό του, είναι εύκολο να καταλάβει κανείς γιατί ονομάζεται «Χέρι Εξολοθρευτή».
Ο Eklund ελέγχει την πρόθεση συστέλλοντας τους μύες στο υπόλοιπο χέρι. Οι κινήσεις των μυών καταγράφονται από τον αισθητήρα του βιονικού βραχίονα. Με αυτό το χέρι, δεν μπορεί μόνο να δείχνει, να δίνει τα χέρια με τους ανθρώπους και να κάνει τηλεφωνήματα. Η τεχνολογία είναι τόσο προηγμένη που ο Eklund καταφέρνει να παίξει με μια τράπουλα και να δέσει ακόμη και τα κορδόνια του.
9. Neil Harbisson
Ο Neil Harbisson ακούει χρώματα. Ναι, δεν το άκουσες. Ο Harbisson έχει αχρωματοψία από τη γέννησή του και μπορεί να δει μόνο ασπρόμαυρο. Στον εγκέφαλό του εμφυτεύεται μια κεραία, το άκρο της οποίας προεξέχει από την κορυφή του κεφαλιού του. Αυτή η κεραία δίνει στον Neil την ικανότητα να αντιλαμβάνεται τα χρώματα μετατρέποντας τις συχνότητες των κυμάτων φωτός σε συχνότητες ήχου. Έχει ακόμα και Bluetooth!
Ο Harbisson λατρεύει να ακούει αρχιτεκτονική και φτιάχνει ηχητικά πορτρέτα ανθρώπων. Μια συσκευή USB στο πίσω μέρος του κεφαλιού του επιτρέπει την επαναφόρτιση της κεραίας, αν και ο Neal ελπίζει ότι μια μέρα θα μπορέσει να τη φορτίσει ασύρματα χρησιμοποιώντας ενέργεια που παράγεται από το σώμα του.
Αυτή η συσκευή επιτρέπει στη Harbisson όχι μόνο να αντιλαμβάνεται το χρωματικό φάσμα όπως το αντιλαμβανόμαστε όλοι, αλλά στην πραγματικότητα καθιστά δυνατή τη διάκριση μεταξύ υπέρυθρων και υπεριωδών χρωμάτων επίσης. Η ενσωμάτωση της τεχνολογίας στο σώμα του Harbisson διευρύνει τις αισθήσεις του πέρα από το εύρος που θεωρούμε φυσιολογικό και τον κάνει έναν πραγματικό cyborg.
10. Υβριδικό αξεσουάρ σκέλος
Το υβριδικό βοηθητικό άκρο είναι ένας ισχυρός εξωσκελετός που μπορεί να βοηθήσει τους χρήστες αναπηρικών αμαξιδίων να ξεκινήσουν ξανά το περπάτημα. Δημιουργήθηκε από το Πανεπιστήμιο Tsukuba και Cyberdyne της Ιαπωνίας (όπου κανείς προφανώς δεν έχει ακούσει για την ταινία Terminator) όχι μόνο για να υποστηρίζει άτομα με αναπηρίες σωματικές ικανότητεςαλλά και να τους βοηθήσει να ξεπεράσουν το φυσιολογικό εύρος των φυσικών ικανοτήτων του ανθρώπου.
Ο εσωσκελετός λειτουργεί διαβάζοντας ασθενή σήματα από το δέρμα και μετακινώντας τις αρθρώσεις με βάση αυτά τα σήματα. Χρησιμοποιώντας το, ένα άτομο είναι σε θέση να σηκώσει πέντε φορές το βάρος του. Φανταστείτε ένα μέλλον όπου τέτοιοι εξωσκελετές χρησιμοποιούνται από οικοδόμους, πυροσβέστες, ανθρακωρύχους, στρατιώτες. Ένα μέλλον στο οποίο η απώλεια ενός μέλους δεν σημαίνει απώλεια κινητικότητας. Αυτό το μέλλον δεν είναι μακριά.
Η Ιαπωνία δεν είναι μόνο μια χώρα με ανεπτυγμένη δομή παραγωγής υψηλής τεχνολογίας, με τις μεγάλες της εταιρείες Toyota, Mitsubishi, Nikon, Sony κ.λπ., αλλά και μια χώρα στην οποία αναπτύσσονται και εισάγονται νέες τεχνολογίες. Τα ιαπωνικά αυτοκίνητα έχουν κερδίσει την εμπιστοσύνη σε όλο τον κόσμο ως ένα άνετο, ασφαλές και αξιόπιστο μέσο μεταφοράς. Η επιστήμη στην Ιαπωνία αναπτύσσεται με γοργούς ρυθμούς, καθώς το κράτος χρηματοδοτεί συνεχώς αυτόν τον τομέα. Σε μόλις μισό αιώνα, η Ιαπωνία κατάφερε να φέρει τη χώρα της στο προσκήνιο όσον αφορά τον αριθμό των νέων εξελίξεων στη μηχανική, την ηλεκτρονική, τη ρομποτική, τη νανοτεχνολογία, τη γενετική κ.λπ. Ιάπωνες επιστήμονες προσπάθησαν εδώ και καιρό να δημιουργήσουν ένα ακριβές αντίγραφο του ανθρώπινου δέρματος στον τομέα της ρομποτικής. Το κύριο καθήκον των επιστημόνων ήταν να δημιουργήσουν ένα δείγμα συνθετικού δέρματος που θα είχε αυξημένη ευαισθησία και θα μπορούσε να αισθανθεί ακόμη και την παραμικρή ανάσα του ανέμου, αλλά μέχρι στιγμής δεν το έχουν καταφέρει.
Επί του παρόντος, δύο επιστημονικές ομάδες από την Καλιφόρνια έχουν καταφέρει να δημιουργήσουν συνθετικό δέρμα. Κατάφεραν στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ να δημιουργήσουν ένα δέρμα βασισμένο σε νανοκαλωδίωση, το οποίο αναπτύχθηκε από νημάτια πυριτίου και γερμανίου. Τα νημάτια εναποτέθηκαν σε συγκολλητικό φιλμ πολυιμιδίου.
Ως αποτέλεσμα μακρών πειραμάτων, οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα ελαστικό υλικό βασισμένο σε νανοσύρματα που λειτουργούν σαν τρανζίστορ. Ένα μονωτικό στρώμα με σχέδιο εφαρμόστηκε στην επιφάνεια των λεπτών ινών και στη συνέχεια το ίδιο στρώμα εφαρμόστηκε σε ένα στρώμα καουτσούκ, το οποίο έχει υψηλή ευαισθησία. Μεταξύ των δύο στρωμάτων υπάρχει μια σύνδεση (αγώγιμες γέφυρες), οι οποίες κατασκευάζονται με τη μορφή των λεπτότερων ηλεκτροδίων. Οι επιστήμονες ονόμασαν μια τέτοια εφεύρεση "E-skin" και είναι σε θέση να αισθανθεί ακόμη και ένα μέρος με ασκούμενη πίεση ασήμαντου μεγέθους.
Η αναπτυγμένη νέα τεχνολογία καθιστά δυνατή τη χρήση καουτσούκ, πλαστικού ως κύριου υλικού και είναι επίσης δυνατή η εισαγωγή αντιβιοτικών και άλλων ουσιών στη δομή του υλικού. Κατά τη δοκιμή του υλικού, χρησιμοποιήθηκε ένα μικρό κομμάτι τεχνητού δέρματος 7x7 cm, πάνω στο οποίο εφαρμόστηκε μια ευαίσθητη μήτρα 19x18 pixel, αποτελούμενη από εκατοντάδες νανοκαρφίτσες. Οι επιστήμονες άσκησαν διάφορες πιέσεις από 0 έως 15 kilopascal σε ένα κομμάτι δέρματος. Οι δοκιμές ήταν επιτυχείς και μπορούμε να πούμε ότι το τεχνητό δέρμα πλησίασε την ευαισθησία του ανθρώπινου δέρματος.
Οι επιστήμονες σημείωσαν τα πλεονεκτήματα της εφεύρεσής τους έναντι των ανταγωνιστικών εξελίξεων. Οι εξελίξεις άλλων ερευνητικών κέντρων βασίζονται στη χρήση εύκαμπτων οργανικών υλικών που απαιτούν υψηλές τάσεις. Η ανάπτυξη του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ για τη δημιουργία τεχνητού δέρματος είναι μια νέα τεχνολογία που βασίζεται στη χρήση μονοκρυστάλλων ανόργανων ημιαγωγών. Λειτουργεί σε τάση 5 βολτ. Πειράματα έδειξαν ότι το νέο δέρμα μπορεί να αντέξει περισσότερες από 2.000 κάμψεις χωρίς απώλεια ευαισθησίας και οι επιστήμονες υπόσχονται να βελτιώσουν αυτά τα χαρακτηριστικά στο εγγύς μέλλον.
Κρίνοντας από αυτή την ανακάλυψη, μπορεί να κριθεί ότι σύντομα θα εμφανιστούν ρομπότ παρόμοια οπτικά με τους ανθρώπους. Σύντομα θα εμφανιστούν Cyborg με ανθρώπινη εμφάνιση και αυτό δεν είναι πια φαντασία.
Η ιατρική πρόσφατα έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην ανοικοδόμηση του ανθρώπινου σώματος και στη θεραπεία προβλημάτων όπως η τύφλωση, η κώφωση και τα χαμένα άκρα. Οι αναδυόμενες τεχνολογίες, πολλές από τις οποίες είναι ήδη διαθέσιμες, περιλαμβάνουν εμφυτεύματα ή φορητές συσκευές. Δίνουν στους χρήστες ένα βιονικό εμφάνισηείναι ένα σημάδι ότι η κυβερνητική τεχνολογία είναι προ των πυλών. Εδώ είναι μερικές εξελίξεις, και μία από αυτές είναι καθαρά για καλλιτεχνικούς σκοπούς.
Δύο ομάδες ερευνητών από την Καλιφόρνια δημιούργησαν τεχνητό δέρμα χρησιμοποιώντας διαφορετικές προσεγγίσεις. Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ στήριξαν την εφεύρεσή τους σε οργανικά ηλεκτρονικά (από αγώγιμα πολυμερή άνθρακα, πλαστικά ή μικρά μόρια) και δημιούργησαν μια συσκευή που είναι χίλιες φορές πιο ευαίσθητη από το ανθρώπινο δέρμα. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν ολοκληρωμένες συστοιχίες τρανζίστορ νανοσύρματος για να αναπτύξουν τεχνητό δέρμα.
Στόχος και των δύο μελετών ήταν η δημιουργία μιας συσκευής που μιμείται το ανθρώπινο δέρμα και ταυτόχρονα είναι σε θέση να τεντώνεται σε μια μεγάλη και εύκαμπτη επιφάνεια. Αυτά τα εξαιρετικά ευαίσθητα τεχνητά δέρματα θα δώσουν στους χρήστες προσθετικής αίσθηση της αφής, θα δώσουν στους χειρουργούς καλύτερο έλεγχο των οργάνων και τα ρομπότ που χρησιμοποιούν αυτές τις συσκευές θα μπορούν να σηκώνουν εύθραυστα αντικείμενα χωρίς να τα σπάνε.
Επιπλέον, ερευνητές στο Νοσοκομείο Παίδων του Σινσινάτι εργάζονται για να δημιουργήσουν τεχνητό δέρμα με κύτταρα ανθεκτικά στα βακτήρια που θα μειώσουν σημαντικά τον κίνδυνο μόλυνσης.
Καθένας από εμάς, σε κάποιο βαθμό, έχει ένα μάτι στο πίσω μέρος του κεφαλιού, αλλά ο καλλιτέχνης Vafaa Bilal προσέγγισε αυτό το θέμα με έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο. Στο πίσω μέρος του κεφαλιού του Μπιλάλ κάτω από το νέο έργο τέχνηςΓια ένα μουσείο στη Ντόχα του Κατάρ, εμφυτεύτηκε μια ψηφιακή κάμερα πλάτους 5 εκ. και πάχους 2,5 εκ. Η διαδικασία περιελάμβανε την εμφύτευση μιας πλάκας τιτανίου στο κεφάλι του Μπιλάλ. Η κάμερα είναι στερεωμένη στο πιάτο με μαγνήτες και συνδέεται με τον υπολογιστή με ένα σύρμα, το οποίο ο καλλιτέχνης κουβαλάει μαζί του σε μια ειδική τσάντα ώμου.
Το σχέδιο ήταν μια πλάκα τιτανίου να παραμείνει στο κεφάλι του Μπιλάλ για ένα χρόνο για να καταγράψει τι συμβαίνει πίσω από την πλάτη του καλλιτέχνη κατά τις καθημερινές του δραστηριότητες. Αλλά πρόσφατα, ο Bilal έμαθε ότι το σώμα του άρχισε να απορρίπτει το μεταλλικό εξάρτημα και επομένως θα πρέπει να υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση για να αφαιρέσει την πλάκα. Παρά αυτή την αποτυχία, σχεδιάζει να δέσει μια κάμερα στο πίσω μέρος του κεφαλιού του μετά την ανάρρωσή του και έτσι να συνεχίσει το πείραμα.
Γερμανοί γιατροί κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς, το οποίο, σε συνδυασμό με κάμερα, επιτρέπει στους ασθενείς να βλέπουν σχήματα και αντικείμενα. Ένας ασθενής κατάφερε ακόμη και να περπατήσει ανεξάρτητα, να πλησιάσει τους ανθρώπους, να αναγνωρίσει την ώρα με το ρολόι και να διακρίνει μεταξύ 7 αποχρώσεων του γκρι.
Τα εμφυτεύματα αμφιβληστροειδούς είναι μικροτσίπ εξοπλισμένα με περίπου 1500 οπτικούς αισθητήρες. Συνδέονται κάτω από τον αμφιβληστροειδή στον βυθό και συνδέονται με ένα καλώδιο σε μια μικρή εξωτερική κάμερα. Η κάμερα συλλαμβάνει το φως και στέλνει την εικόνα με τη μορφή ηλεκτρικού σήματος στο εμφύτευμα μέσω του επεξεργαστή. Το εμφύτευμα στη συνέχεια τροφοδοτεί δεδομένα στο οπτικό νεύρο, το οποίο συνδέει τους οφθαλμικούς βολβούς με τον εγκέφαλο. Μέσω αυτού, ο εγκέφαλος λαμβάνει μια μικροσκοπική εικόνα, 38x40 pixel, με κάθε pixel πιο φωτεινό ή πιο σκούρο ανάλογα με την ένταση του φωτός που πέφτει στο τσιπ.
Οι ερευνητές εργάζονται στο έργο για επτά χρόνια και τώρα σημειώνουν ότι η εφεύρεση δείχνει πώς μπορείτε να αποκαταστήσετε τις οπτικές λειτουργίες και να βοηθήσετε τους τυφλούς στην καθημερινή ζωή.
Ο στόχος του έργου SmartHand είναι να δημιουργήσει ένα χέρι αντικατάστασης που θα είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά σε λειτουργία στο χαμένο χέρι και οι ερευνητές κινούνται ενεργά προς τον επιδιωκόμενο στόχο.
Το SmartHand είναι μια σύνθετη πρόσθεση με τέσσερις κινητήρες και 40 αισθητήρες. Ερευνητές σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση έχουν σχεδιάσει το χέρι με τέτοιο τρόπο ώστε να συνδέεται απευθείας με το νευρικό σύστημα του χρήστη, επιτρέποντας ρεαλιστική κίνηση και αίσθηση αφής.
Το SmartHand δημιουργεί τη φανταστική αίσθηση χεριού που είναι γνωστή σε πολλούς που έχουν χάσει ένα άκρο. Αυτό δίνει στον ασθενή την εντύπωση ότι το SmartHand είναι πράγματι μέρος του σώματος. Η συσκευή βρίσκεται ακόμα υπό ανάπτυξη, αλλά ο πρώτος ασθενής, ο Σουηδός Robin af Ekenstam, μπορεί να σηκώσει αντικείμενα και να αισθανθεί τα δάχτυλα της πρόσθεσης.
Οι επιστήμονες που συνεργάζονται με το SmartHand σχεδιάζουν να καλύψουν τελικά την πρόθεση με τεχνητό δέρμα, το οποίο θα δώσει στον εγκέφαλο ακόμα περισσότερες απτικές αισθήσεις. Οι ερευνητές λένε ότι θα μελετήσουν τους παραλήπτες SmartHand για να κατανοήσουν πώς να βελτιώσουν τη συσκευή με την πάροδο του χρόνου.
Πριν από το SmartHand, ο Kevin Warwick από το Πανεπιστήμιο του Reading του Ηνωμένου Βασιλείου χρησιμοποιούσε την κυβερνητική για να ελέγξει έναν μηχανικό βραχίονα συνδεδεμένο με το νευρικό του σύστημα ενώ βρισκόταν στη Νέα Υόρκη και ο βραχίονας στην Αγγλία.
Το εμφύτευμα συνδέθηκε με το νευρικό σύστημα του Warwick το 2002, δίνοντάς του τη δυνατότητα να ελέγχει εξ αποστάσεως έναν ρομποτικό βραχίονα. Τα σήματα στάλθηκαν στο Διαδίκτυο μέσω ραδιοπομπού. Αυτή η διαδικασία ήταν που έδωσε στους ερευνητές τις πληροφορίες για να αναπτύξουν την πρόθεση ως μέρος του έργου SmartHand.
ΣΤΟ τα τελευταία χρόνιαΗ ανάπτυξη των προσθετικών έχει προχωρήσει πολύ, με αποτέλεσμα τα χέρια που δίνουν στους χρήστες μια αίσθηση αφής και τα πόδια που τους επιτρέπουν να τρέχουν μεγάλες αποστάσεις. Σήμερα, μπορούμε να είμαστε εξοπλισμένοι με προσθετικά πλοκάμια που μας επιτρέπουν να πιάνουμε καλύτερα αντικείμενα.
Μια πρόσφατη πτυχιούχος του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, η Kaileen Kau, σχεδίασε το χέρι ως μέρος ενός έργου για την ανάπτυξη εναλλακτικών μεθόδων σε προθέσεις που είναι κοινές σήμερα. Το χέρι του Kaw είναι εύκαμπτο και ρυθμιζόμενο και ο σφιγκτήρας του μπορεί να αλλάξει ανάλογα με το σχήμα του αντικειμένου που θέλει να πάρει ο χρήστης. Ο αριθμός των στροφών στο χέρι ελέγχεται από δύο κουμπιά που βρίσκονται στην πρόσθεση. αναγκάζουν τον κινητήρα είτε να ενισχύσει είτε να αποδυναμώσει τις στροφές μέσω δύο καλωδίων που τεντώνονται κατά μήκος του βραχίονα.
Τα κοχλιακά εμφυτεύματα έχουν σχεδιαστεί για να βοηθούν άτομα με προβλήματα ακοής. Σε αντίθεση με τα ακουστικά βαρηκοΐας, τα οποία ενισχύουν τον ήχο έτσι ώστε να μπορεί να ακουστεί από το προσβεβλημένο αυτί, τα κοχλιακά εμφυτεύματα παρακάμπτουν το κατεστραμμένο μέρος του αυτιού και διεγείρουν άμεσα το ακουστικό νεύρο. Τα σήματα που παράγονται από το εμφύτευμα αποστέλλονται μέσω του ακουστικού νεύρου στον εγκέφαλο, ο οποίος τα αναγνωρίζει ως ήχους.
Έχουν αναπτυχθεί διάφοροι τύποι κοχλιακών εμφυτευμάτων, αλλά όλα έχουν μερικά κοινά πράγματα: ένα μικρόφωνο που λαμβάνει τον ήχο, μια συσκευή επεξεργασίας σήματος που μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρικούς παλμούς και ένα σύστημα μετάδοσης που στέλνει ηλεκτρικά σήματα σε ένα ηλεκτρόδιο που εμφυτεύεται σε η πίνα.
Οι ερευνητές εργάζονται σε έναν τρόπο για να ενσωματώσουν πιο διακριτικά τις ιατρικές συσκευές στο σώμα ενός ασθενούς.
Τα εμφυτεύματα στον εγκέφαλο ή σε άλλα μέρη του νευρικού συστήματος γίνονται συνηθισμένα στις ιατρικές διαδικασίες. Συσκευές όπως κοχλιακά εμφυτεύματα και διεγέρτες εγκεφάλου χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια εμφυτευμένα στον εγκέφαλο για να λειτουργήσουν. Όμως, ενώ αυτές οι συσκευές μπορούν να βοηθήσουν πολύ τους χρήστες, οι ερευνητές ανησυχούν ότι τα μεταλλικά ηλεκτρόδια θα μπορούσαν να βλάψουν τους μαλακούς ιστούς.
Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν εργάζονται για τη δημιουργία μιας αγώγιμης πολυμερούς επικάλυψης (μόρια που αγώγουν χωρίς προβλήματα ηλεκτρική ενέργεια) που θα συσσωρευτεί γύρω από το ηλεκτρόδιο στον εγκέφαλο, δημιουργώντας υλικό για την καλύτερη προστασία του περιβάλλοντος εγκεφαλικού ιστού. Ελπίζουν να έχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα με ένα υλικό με χαμηλούς όγκους άλλου πολυμερούς. οι επιστήμονες κατάφεραν να κάνουν το αγώγιμο πολυμερές να σχηματίσει μια υφή γύρω από το ηλεκτρόδιο.
Ενώ τα εμφυτεύματα αμφιβληστροειδούς είναι ένας τρόπος για την αποκατάσταση της όρασης, οι κατασκευαστές της συσκευής BrainPort έχουν υιοθετήσει μια διαφορετική προσέγγιση για να επιτρέψουν στους τυφλούς να μετακινούνται στον κόσμο.
Η συσκευή μετατρέπει τις εικόνες σε ηλεκτρικές παρορμήσεις που αποστέλλονται στη γλώσσα, όπου προκαλούν αισθήσεις γαργαλητού που γίνονται αντιληπτές από τον χρήστη για νοητική απεικόνιση των γύρω αντικειμένων και κίνηση μεταξύ των αντικειμένων.
Για τη μετάδοση οπτικών σημάτων από τον αμφιβληστροειδή - το τμήμα του ματιού όπου οι πληροφορίες φωτός αποκωδικοποιούνται ή μεταφράζονται σε νευρικές ώσεις - χρειάζονται περίπου 2 εκατομμύρια οπτικά νεύρα στον πρωτογενή οπτικό φλοιό του εγκεφάλου. Με το BrainPort, τα οπτικά δεδομένα συλλέγονται μέσω μιας ψηφιακής βιντεοκάμερας που βρίσκεται στο κέντρο των γυαλιών στο πρόσωπο του χρήστη. Παρακάμπτοντας τα μάτια, τα δεδομένα μεταφέρονται στη φορητή μονάδα βάσης. Από αυτό, τα σήματα αποστέλλονται στη γλώσσα μέσω των "chupa-chups" - μια μήτρα ηλεκτροδίων που βρίσκεται απευθείας στη γλώσσα. Κάθε ηλεκτρόδιο είναι υπεύθυνο για ένα σύνολο pixel.
Όπως εξηγούν οι δημιουργοί της συσκευής, το BrainPort επιτρέπει στους χρήστες να βρίσκουν τις πόρτες εισόδου και τα κουμπιά του ανελκυστήρα, να διαβάζουν γράμματα και αριθμούς και να μαζεύουν φλιτζάνια και πιρούνια από το τραπέζι της τραπεζαρίας χωρίς να χρειάζεται να ψάξουν με τα χέρια τους.
Η Cyborgization είναι η διαδικασία μετατροπής ενός ζωντανού οργανισμού σε cyborg - ένας κυβερνητικός οργανισμός που περιέχει μηχανικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα, προκειμένου να αποκατασταθεί η ζημιά που έλαβε ή για να αποκτηθούν οι επιθυμητές ιδιότητες. Βασικά χαρακτηριστικά- σύντηξη σώματος και gadgets και άλλων εξαρτημάτων (εμφύτευση). Όσο ένα άτομο χρησιμοποιεί, ας πούμε, κιάλια, ένα τέτοιο άτομο δεν μπορεί να είναι cyborg, αλλά εάν τα κιάλια είναι ενσωματωμένα στην κόγχη του ματιού ενός ατόμου ή συνδέονται με το οπτικό του νεύρο, αυτό είναι ήδη cyborgization. Ένα ασήμαντο παράδειγμα cyborgization είναι η χρήση βιοηλεκτρικών προθέσεων, καρδιακών εμφυτευμάτων, εμφυτευμάτων για την αποκατάσταση της όρασης και της ακοής κ.λπ.
Από τα τέλη του 20ου αιώνα και τις αρχές του 21ου αιώνα, μπορεί κανείς να παρατηρήσει μια σταδιακή αύξηση του βαθμού cyborgization των ανθρώπων, κυρίως για ιατρικούς λόγους, και των ζώων - κυρίως κατά τη διάρκεια διαφόρων πειραμάτων.
Μια διαδικασία αντιστάθμισης μπορεί να παρατηρηθεί όταν στα ρομπότ δίνεται ομοιότητα με ζωντανά όντα (βιονικά) ή ακόμη και εξοπλισμένα με ξεχωριστά όργανα που λαμβάνονται από ζωντανά όντα ή παρόμοια με αυτά των ζωντανών όντων (δέρμα που έχει αναπτυχθεί σε εργαστήρια, για παράδειγμα).
Το θέμα της cyborgization εγείρει πολλά ηθικά και ηθικά διλήμματα. Για παράδειγμα, είναι δυνατός ο έλεγχος της συμπεριφοράς των εντόμων, των ζώων, των ανθρώπων μετά την κυβοργκοποίησή τους;
Η χρήση συνδυασμού τεχνητών υλικών και ζωντανών κυττάρων ταυτόχρονα καθιστά τον προκύπτον κυβερνητικό οργανισμό ευάλωτο και βραχύβιο - κάποια στιγμή, τα ζωντανά κύτταρα θα πεθάνουν. Ταυτόχρονα, οι κυβερνητικοί οργανισμοί μπορεί να έχουν μεγαλύτερες δυνατότητες από τους συνηθισμένους βιολογικούς οργανισμούς ή μόνο από συνθετικές συσκευές λόγω του «συνεργικού αποτελέσματος».
Μια άλλη κατεύθυνση του cyborgization είναι η μεταφορά της προσωπικότητας ενός ατόμου σε έναν τεχνητό φορέα. Οι πάροχοι μπορεί να είναι διαφορετικοί, για παράδειγμα, σήμερα οι υπολογιστές ή μια δομή cloud εξετάζονται σε αυτήν την ιδιότητα. Καθώς η υπολογιστική ισχύς αυξάνεται, ο αντίστοιχος υπολογιστής μπορεί να τοποθετηθεί, για παράδειγμα, σε ένα ρομπότ.
Κυβοργκοποίηση εντόμων
Draper and the Howardle Hughes Institute (HHMI), Η.Π.Α
Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang, Σιγκαπούρη
Διεξάγει πειράματα σχετικά με την κυβοργκοποίηση εντόμων. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια και τοποθετώντας ηλεκτρονικά «σακίδια» στις πλάτες των εντόμων, οι ερευνητές ανέπτυξαν «ζωντανές μηχανές» που μπορούν να ελεγχθούν από απόσταση. Τα έντομα δεν χρησιμοποιούν την ισχύ της μπαταρίας για να παραμείνουν στον αέρα και ως εκ τούτου, σε πολλές εφαρμογές, μπορούν να ξεπεράσουν τα κλασικά drones όσον αφορά την απόδοση.
Ρομπότ με στοιχεία ζωντανών όντων
Ειδήσεις για κυβοργκοποίηση
2017.11.02 - τα κεφάλαια θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη μιας βιονικής πρόσθεσης αντιβραχίου που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα παιδιά. Θα πρέπει να είναι μια πολυλειτουργική βιονική πρόσθεση-gadget.
01/02/2017. Project DragonflEye - έλεγχος μεσαίου μεγέθους εντόμων με χρήση φωτεινών σημάτων. Χρησιμοποιείται ενσωματωμένο αυτόνομο σύστημα πλοήγησης.
Σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου, οι προ-προπάππους μας είχαν ουρά και πυκνά μαλλιά. Με την πάροδο του χρόνου, η εμφάνιση άλλαξε και ο πιο συνηθισμένος άνθρωπος εξελίχθηκε από ένα ζώο που μοιάζει με πίθηκο. Με δύο πόδια, χέρια, κεφάλι, κορμό και εσωτερικά όργανα. Με αισθητήρια όργανα: μάτια, μύτη, αυτιά, γλώσσα και δέρμα. Καθώς και πολύπλοκα συστήματα νεύρων, αιμοφόρων αγγείων, πεπτικού και ενδοκρινικού συστήματος. Αλλά η εξέλιξη της ανθρώπινης φυλής δεν τελείωσε σε καμία περίπτωση στο στάδιο του Homo Sapiens Sapiens - και όντας στην πραγματικότητα ένα "λογικό άτομο", το είδος μας δεν μπορεί πλέον να βασίζεται μόνο στις ενέργειες της φύσης, αλλά και να κάνει αλλαγές στο δικό του "σχέδιο". με τεχνολογικές μεθόδους. Η επιστήμη δεν μένει ακίνητη - εφευρίσκονται συνεχώς νέα υλικά, συσκευές και τεχνολογίες που αναπαράγουν τις λειτουργίες του ανθρώπινου σώματος ...
Τι μέλλον μας περιμένει; Πώς θα είμαστε στο μέλλον; Ας προσπαθήσουμε να φανταστούμε αυτό το βλέμμα. Για παράδειγμα, ίσως, ο καθένας από εμάς τουλάχιστον μία φορά ονειρευόταν να πηδήξει πάνω από ένα αυτοκίνητο, να λυγίσει τις μεταλλικές ράβδους με τα χέρια μας, να δει καθαρά στο σκοτάδι και επίσης να τρέξει γρήγορα και να κάνει άλλα θαύματα γενικά. Τώρα αυτά είναι μόνο όνειρα, καρπός μιας βίαιης φαντασίωσης, αλλά μη ρεαλιστικές και απραγματοποίητες επιθυμίες. Αλλά είναι πάντα ευχάριστο όταν, μετά την παρακολούθηση μιας ταινίας επιστημονικής φαντασίας, αποδεικνύεται ότι κάτι που εμφανίζεται στην οθόνη είναι τουλάχιστον υπό ανάπτυξη, αλλά υπάρχει ήδη σε πραγματικό κόσμο! Ζούμε σε ένα πολύ ενδιαφέρουσα ώρα- Ο κόσμος αλλάζει μπροστά στα μάτια μας και είναι η τεχνολογική πρόοδος που βοηθά τους ανθρώπους να αλλάξουν το πρόσωπο του μέλλοντος. Στο τρέχον στάδιο των επιτευγμάτων στον τομέα της βιοτεχνολογίας, ανοίγονται νέες κλίμακες πραγματικών προοπτικών για την ανθρωπότητα να αλλάξει την ίδια την ουσία του βιολογικού μας είδους.
Όταν προετοιμαζόμασταν για τις σύγχρονες τεχνολογίες προσθετικής, επιδιώξαμε δύο στόχους. Το πρώτο είναι αρκετά προφανές - για να πούμε πώς επιστημονικός τεχνική πρόοδο(κυρίως στην περιοχή Τεχνολογίες πληροφορικής) για πρώτη φορά στους αιώνες ύπαρξης της προσθετικής βιομηχανίας βοηθά τους ανθρώπους που έχουν χάσει άκρα να βρουν όχι απλώς μια όψη του χαμένου, αλλά να αποκαταστήσουν τις λειτουργίες του οργάνου στο μέγιστο και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και να υπερβούν το δυνατότητες υγιές άτομο. Και ο δεύτερος, βαθύτερος, στόχος του άρθρου ήταν να περιγράψει συσκευές και τεχνολογίες που είναι πιο κοντά στα όνειρα του cyborgization. Φυσικά, εφόσον τα τεχνητά χέρια και τα πόδια είναι κατώτερα σε αποτελεσματικότητα από τα βιολογικά, δεν θα μπορούσε ποτέ κανείς να αντικαταστήσει ένα υγιές άκρο με μια πρόσθεση - αλλά η κατεύθυνση ανάπτυξης των προσθετικών τεχνολογιών υποδηλώνει ακριβώς ότι η ισορροπία των δυνατοτήτων θα αλλάξει στο εγγύς μέλλον. Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί κάνουν σταθερά, ίσως μερικές φορές μικρά, αλλά σίγουρα βήματα προς τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου cyborg. Με βάση τη βελτιωμένη ενσωμάτωση του νευρικού συστήματος με προθέσεις και εμφυτεύματα, καθώς και ισχυρές και συμπαγείς πηγές ενέργειας, ένα άτομο μπορεί να μεταμορφωθεί πλήρως. Με μια λέξη, ακόμα κι αν συμβεί κάτι, θα «επισκευαστεί» χρησιμοποιώντας τις τελευταίες τεχνολογικές εξελίξεις. Και εδώ φτάνουμε στο θέμα αυτού του άρθρου: εκτός από τα χέρια και τα πόδια, ένα cyborg θα χρειαστεί επίσης αισθητήρια όργανα - τουλάχιστον μάτια και αυτιά. Η «αναβάθμιση» και ο εγκέφαλος δεν θα παρεμβαίνει, αλλά αφού είναι καθαρά τεχνητή νοημοσύνη- αυτό είναι ένα εντελώς ξεχωριστό θέμα, τότε στο πλαίσιο αυτού του υλικού θα εξετάσουμε πιθανές βελτιώσεις για βιολογικός εγκέφαλος. Δυστυχώς, όπως και με τα προσθετικά χέρια και πόδια, η συντριπτική πλειονότητα των εξελίξεων που περιγράφονται βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της έρευνας και των εργαστηριακών αντιγράφων και οι τιμές τους είναι απαγορευτικές. Ωστόσο, αυτό συμβαίνει πάντα με τις νέες τεχνολογίες και το ίδιο το γεγονός της ύπαρξής τους δίνει μια πολύ πραγματική προοπτική για εμπορική εφαρμογή - σε τελική ανάλυση, κάθε καινοτομία σε αυτόν τον κλάδο φέρνει όχι μόνο τα όνειρα των cyborg πιο κοντά στην πραγματικότητα, αλλά δίνει επίσης ελπίδα για επιστροφή στην κανονική ζωή για άτομα που έχουν χάσει για τον ένα ή τον άλλο λόγο ορισμένες λειτουργίες του σώματος ...
Εγκέφαλος
Από όλα τα ανθρώπινα όργανα, η επέμβαση στον εγκέφαλο είναι η πιο δύσκολη. Τι να πω, ακόμα κι αν δεν έχουν ακόμη μελετηθεί πλήρως όλες οι δυνατότητές του... Παρόλα αυτά, γίνονται ορισμένοι χειρισμοί με τον εγκέφαλο, κυρίως με στόχο τη θεραπεία ασθενειών.
Ένας καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας, μετά από μακρά έρευνα, δημιούργησε ένα τσιπ που μπορεί να αντικαταστήσει τον ιππόκαμπο, το τμήμα του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για τη βραχυπρόθεσμη μνήμη και τον προσανατολισμό στο χώρο. Δεδομένου ότι ο ιππόκαμπος συχνά επηρεάζεται από νευροεκφυλιστικές ασθένειες, αυτό το τσιπ, το οποίο αυτή τη στιγμή υποβάλλεται σε εργαστηριακές δοκιμές, μπορεί να γίνει απαραίτητο στοιχείο στη ζωή πολλών ασθενών.
Γερμανοί επιστήμονες από το Ινστιτούτο Βιοχημείας Max Planck, μετά από μακρά έρευνα, κατάφεραν να συνδυάσουν ζωντανά εγκεφαλικά κύτταρα με ένα τσιπ ημιαγωγών. Η σημασία της ανακάλυψης έγκειται στο γεγονός ότι αυτή η τεχνολογία καθιστά δυνατή την ανάπτυξη πολύ λεπτών λωρίδων ιστού σε ένα τσιπ, με αποτέλεσμα να επιτρέπει πολύ λεπτομερή παρατήρηση της αλληλεπίδρασης όλων των νευρικών κυττάρων μεταξύ τους ανιχνεύοντας σήματα αποστέλλονται από τα κύτταρα μέσω των συνάψεων.
Όχι πολύ καιρό πριν, η καλιφορνέζικη εταιρεία Neuropace ανέπτυξε μια ηλεκτρικά διεγερτική συσκευή για επιληπτικούς που ονομάζεται Responsive Neurostimulator. Η αρχή λειτουργίας είναι ότι η συσκευή περιορίζει τη ροή των ανεξέλεγκτων παλμών κατά τη διάρκεια επιληπτικών κρίσεων χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές εκκενώσεις από εξωτερική πηγή. Η συσκευή Neuropace αποτελείται από έναν συμπαγή νευροδιεγέρτη που εμφυτεύεται μαζί με ένα σύνολο συρμάτων στο ανθρώπινο κρανίο, καθώς και μια μπαταρία και έναν μικροσκοπικό εξειδικευμένο υπολογιστή που παρακολουθεί συνεχώς την ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλο. Το Neuropace έχει δοκιμαστεί σε εκατοντάδες ασθενείς, με ικανοποιητικό αποτέλεσμα που παρατηρείται σχεδόν στους μισούς.
Μια αρκετά μεγάλη ομάδα επιστημόνων από πολλές ευρωπαϊκές χώρες διεξάγει έρευνα και ανάπτυξη από το 2005 ως μέρος του έργου Fast Analog Computing with Emergent Transient State (FACETS), στόχος του οποίου είναι η δημιουργία ενός μικροεπεξεργαστή που προσομοιώνει 200.000 νευρώνες που διασυνδέονται με 50 εκατομμύρια συναπτικές συνδέσεις. Σύμφωνα με τους συμμετέχοντες στο έργο, για να αναπαραχθεί πλήρως το έργο του ανθρώπινου εγκεφάλου, θα χρειαστούν αρκετές χιλιάδες τέτοιους επεξεργαστές, ενωμένους σε ένα σύμπλεγμα - αλλά όταν γίνει αυτό, η ανθρωπότητα θα είναι πολύ πιο κοντά στη δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης.
Μάτια
Τα μάτια είναι ένα από τα πιο σημαντικά ανθρώπινα όργανα, αφού με τη βοήθεια των ματιών ένα άτομο αντιλαμβάνεται τις περισσότερες από τις εισερχόμενες πληροφορίες για τον κόσμο γύρω του. Τώρα στον πλανήτη, εκατομμύρια άνθρωποι υποφέρουν από διάφορες ασθένειες των οργάνων της όρασης. Για τη διόρθωση των οπτικών ελαττωμάτων απαιτείται όχι μόνο η παρέμβαση γιατρών, αλλά και φυσικών, χημικών και τεχνολόγων. Σύγχρονη ανάπτυξηΗ τεχνολογία δίνει ελπίδα ότι ένα άτομο θα λάβει θεραπεία στο μέλλον και θα μπορεί να δει τον κόσμο σε όλη του την ομορφιά.
Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν εμπορικά διαθέσιμες λύσεις που θα μπορούσαν τουλάχιστον εν μέρει να αντικαταστήσουν την εντελώς απουσία όρασης - στην πραγματικότητα, υπάρχουν μόνο γυάλινοι βολβοί ματιών γνωστοί εδώ και αρκετούς αιώνες, παρέχοντας μόνο μια εξωτερική ομοιότητα με το χαμένο όργανο. Ωστόσο, με τη μορφή πρωτοτύπων, υπάρχουν ήδη συσκευές που αλλάζουν τελικά αυτήν την κατάσταση - επιστήμονες και μηχανικοί σε διάφορες χώρες αγωνίζονται να δημιουργήσουν μια πλήρη οφθαλμική πρόθεση.
Αφού πέρασαν από μια μακρά διαδικασία από τη θεωρία στην πράξη, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια κατάφεραν να δημιουργήσουν μια πρόθεση που μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες του αμφιβληστροειδούς. Σε αυτό το στάδιο της δοκιμής, ένα άτομο μπορεί να δει μόνο μια θολή εικόνα, αλλά οι περαιτέρω προοπτικές είναι αρκετά θετικές. Αυτή η πρόσθεση έχει σχεδιαστεί ως εξής: μια κάμερα είναι στερεωμένη στο πλαίσιο των γυαλιών, μέσω της οποίας η εικόνα μεταδίδεται απευθείας στους επιζώντες νευρώνες στον αμφιβληστροειδή. Για να μεταφραστεί το εισερχόμενο σήμα βίντεο σε παλμούς που μπορούν να γίνουν αντιληπτές από τα νευρικά κύτταρα, έπρεπε να αναπτυχθεί ένας ειδικός μετατροπέας υλικού-λογισμικού.
Μια εναλλακτική ανάπτυξη που δημιουργήθηκε από ερευνητές από το MIT (Μασαχουσέτη Τεχνολογικό Ινστιτούτο). Η ομάδα των επιστημόνων που εργάζεται για τη δημιουργία αυτού του εμφυτεύματος εργάζεται πάνω σε αυτό το θέμα για περισσότερα από 20 χρόνια και προγραμματίζονται πρακτικές δοκιμές για τα επόμενα τρία χρόνια. Η κάμερα, που βρίσκεται στα γυαλιά, μεταδίδει την εικόνα στον μικροϋπολογιστή, ο οποίος μετατρέπει το σήμα βίντεο σε ηλεκτρικούς παλμούς. Αυτά τα ερεθίσματα μέσω των εμφυτευμένων ηλεκτροδίων επηρεάζουν άμεσα τα οπτικά νεύρα, τα οποία, με τη σειρά τους, μεταδίδουν ένα σήμα στον εγκέφαλο.
Υπάρχουν δύο ακόμη παραλλαγές τεχνητών ματιών που βασίζονται στην ίδια αρχή. Μια ομάδα ειδικών από την κοινοπραξία Bionic Vision Australia (η οποία συγκεντρώνει επιστήμονες από πέντε ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια στην Αυστραλία) παρουσίασε το βιονικό τους μάτι στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης. Οι εργαστηριακές δοκιμές βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη και αναμένεται ευρύτερη εφαρμογή μέχρι το 2013.
Τέλος, όχι πολύ καιρό πριν, η Second Sight Medical Products Inc. ανακοίνωσε ότι ξεκινά κλινικές δοκιμές για το οφθαλμικό εμφύτευμα The Argus II. Περίπου 10 άτομα συμφώνησαν να συμμετάσχουν στο πειραματικό πρόγραμμα και το κόστος ενός βιονικού ματιού από το Second Sight είναι 100.000 δολάρια.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ποιότητα της όρασης που προσφέρει η τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε όλες τις προαναφερθείσες συσκευές εξαρτάται άμεσα από τον αριθμό των φωτοευαίσθητων ηλεκτροδίων στο εμφύτευμα. Εάν στο τρέχον στάδιο υπάρχουν μόνο 60 από αυτά, τότε στο εγγύς μέλλον ο αριθμός αυτός σχεδιάζεται να αυξηθεί σε 1000, κάτι που θα βελτιώσει ριζικά την αντίληψη - όχι απλώς μεταδίδοντας κηλίδες φωτός, αλλά ενημερώνοντας πολύ περισσότερο ένα άτομο για το τι είναι συμβαίνει τριγύρω.
Αλλά η προσέγγιση των Βρετανών, που ανέπτυξαν την τεχνολογία BrainPort, είναι θεμελιωδώς διαφορετική από όλες αυτές που περιγράφηκαν παραπάνω όσον αφορά τη μέθοδο μεταφοράς πληροφοριών. Η ιδέα είναι ότι ένα άτομο πρέπει να αρχίσει να βλέπει με τη βοήθεια της… γλώσσας. Το εξωτερικό μέρος της συσκευής, ως συνήθως, περιλαμβάνει μια μικρή βιντεοκάμερα τοποθετημένη στο πλαίσιο των γυαλιών και έναν μετατροπέα που μετατρέπει το σήμα. Ωστόσο, αντί για ηλεκτρόδια που εμφυτεύονται στον αμφιβληστροειδή και μεταδίδουν δεδομένα στα οπτικά νεύρα, το BrainPort είναι εξοπλισμένο με ένα μικρό σωλήνα με ορθογώνιο πομπό που πρέπει να τοποθετηθεί στη γλώσσα. Οι ηλεκτρικές ώσεις μεταδίδονται σε αυτό και, ανάλογα με την έντασή τους, ένα άτομο μπορεί να αναγνωρίσει την παρουσία εμποδίων στο δρόμο. Θυμίζει κάπως ένα αστείο για την αφαίρεση των αμυγδαλών με μια μη τυπική μέθοδο, αλλά από την άλλη, η τιμή της επιτυχίας του τεστ BrainPort είναι σημαντικά μικρότερη, για παράδειγμα, Argus II και είναι 18.000 λίρες.
Όσον αφορά τη μη αποκατάσταση όσων έχουν χαθεί, αλλά τη βελτιστοποίηση των διαθέσιμων, μια πολύ ενδιαφέρουσα προσέγγιση για τη βελτίωση των οπτικών δυνατοτήτων προτάθηκε από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ, με επικεφαλής τον καθηγητή Babak Parviz. Δημιούργησαν φακούς επαφής με ενσωματωμένο LED, κεραία ραδιοφώνου και δέκτη. Σε αυτό το στάδιο, υπάρχει μόνο ένα LED στον φακό και οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε κουνέλια. Στην «πλήρη» έκδοση, φυσικά, υποτίθενται περισσότερες ευκαιρίες - μέχρι τη μετάδοση μιας εικόνας στον αμφιβληστροειδή σε μορφή HD, όταν η τεχνολογία φτάσει στο κατάλληλο επίπεδο. Τέτοιοι φακοί θα εφαρμόσουν αποτελεσματικά την «επαυξημένη πραγματικότητα» χωρίς τη χρήση γυαλιών, καθώς και τέτοια κόλπα όπως, για παράδειγμα, το ζουμ σε μια εικόνα. Αλλά ακόμη και στην ήδη υπάρχουσα έκδοση με ένα μόνο LED, ένα συγκεκριμένο όφελος μπορεί να προκύψει από έναν τέτοιο φακό εάν είναι κατασκευασμένος για να λειτουργεί ως ένδειξη κάποιας κρίσιμης σημασίας διαδικασίας.
Όλοι γνωρίζουν τι είναι τα γυαλιά - μια συσκευή για τη βελτίωση της όρασης ή ένα αξεσουάρ μόδας με προστασία από το ηλιακό φως ή ένα πράγμα που κρύβει μώλωπες κάτω από τα μάτια. Και πρόσφατα, εφευρέθηκαν τα γυαλιά i-Mos που μπορούν να μιλήσουν. Η χρήση τους θα βελτιώσει δραματικά τις δυνατότητες επικοινωνίας για εντελώς παράλυτα άτομα (για παράδειγμα, ως ήρωας της ταινίας που βασίζεται στην αληθινή ιστορία "The Suit and the Butterfly" Jean-Dominique Bauby: έμεινε παράλυτος μετά από εγκεφαλικό, κατάφερε να συλλαβίζει ένα βιβλίο, δίνοντας σημάδια στον βοηθό του αναβοσβήνοντας, όταν του έδειξε το αλφάβητο). Για να χρησιμοποιήσετε τέτοια γυαλιά, το μόνο που απαιτείται από ένα άτομο είναι η γνώση του κώδικα Μορς. Ο αισθητήρας παρακολουθεί την κίνηση των κόρης του ματιού: στροφή δεξιά - μια παύλα, αριστερά - μια κουκκίδα. Τα αναγνωρισμένα γράμματα εμφανίζονται στην εσωτερική οθόνη των γυαλιών και για να ολοκληρώσετε γρήγορα τη λέξη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το σύστημα εισόδου T9 που είναι γνωστό στα κινητά τηλέφωνα. Και όταν τελειώσει η λέξη - αναπαράγεται μέσω του ενσωματωμένου ηχείου. Αυτό το είδος γυαλιών, φυσικά, προορίζεται για άτομα με σωματικές αναπηρίες, αν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και από άτομα που απλώς τεμπελιάζουν να ανοίξουν το στόμα τους.
Αυτιά
Το δεύτερο, κύριο αισθητήριο όργανο στην ανθρώπινη ύπαρξη είναι τα αυτιά, δηλαδή η ακοή. Για διάφορους λόγους, χάνεται, αλλά είναι πολύ δύσκολο να ζεις χωρίς την αντίληψη των ήχων. Ευτυχώς, σε αντίθεση με την όραση, η μερική και ακόμη και η πλήρης αποκατάσταση της ακοής είναι ευκολότερη στην εφαρμογή, επομένως τα ακουστικά βαρηκοΐας ή, επιστημονικά, τα κοχλιακά εμφυτεύματα υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι απλή: χρησιμοποιώντας ένα μικρόφωνο που βρίσκεται πίσω από το αυτί, το ηχητικό σήμα μεταδίδεται στο δεύτερο μέρος της συσκευής, το οποίο διεγείρει το ακουστικό νεύρο - στην πραγματικότητα, το ακουστικό βαρηκοΐας αυξάνει την ένταση του αντιληπτού ήχου.
Λόγω του γεγονότος ότι οι υπάρχουσες συσκευές, καταρχήν, αντιμετωπίζουν τα καθήκοντά τους, δεν εμφανίζεται τίποτα υπερφυσικά νέο. Αλλά, φυσικά, γίνονται ορισμένες βελτιώσεις στον υπάρχοντα σχεδιασμό καθώς αναπτύσσεται η τεχνολογία.
Για παράδειγμα, η καθηγήτρια Miriam Farst-Just από τη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών στο Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ ανέπτυξε το νέο είδοςλογισμικό εφαρμογής "Clearcall". Αυτό το πρόγραμμαΣχεδιασμένο ειδικά για κοχλιακά εμφυτεύματα και βοηθήματα ακοής, σας επιτρέπει να ακούτε τους ήχους πιο καθαρά σε θορυβώδη μέρη, να αναγνωρίζετε την ομιλία και επίσης να φιλτράρετε τον θόρυβο του περιβάλλοντος. Προκειμένου ένα άτομο να αντιλαμβάνεται τους ήχους κανονικά, το Clearcall λειτουργεί με τη δική του βάση δεδομένων ήχων, με αποτέλεσμα το πιο ακριβές φιλτράρισμα του εξωτερικού θορύβου και την ενίσχυση των «χρήσιμων» σημάτων. Στην πραγματικότητα, αυτού του είδους λογισμικόΧρησιμοποιείται, για παράδειγμα, σε ακουστικά με σύστημα μείωσης θορύβου, επομένως σε αυτή την περίπτωση είναι κυρίως ενδιαφέρον ότι το λογισμικό έχει σχεδιαστεί ειδικά για ακουστικά βαρηκοΐας.
Ούτε ένας τέτοιος κολοσσός του κλάδου όπως η Siemens έμεινε στην άκρη. Το τμήμα της εταιρείας, που ειδικεύεται στην ανάπτυξη ακουστικών βαρηκοΐας και αξεσουάρ για αυτούς, ανακοίνωσε τη λεγόμενη πλατφόρμα BestSound, βάσει της οποίας παράγονται νέα μοντέλα ακουστικών βαρηκοΐας Siemens. Το BestSound περιλαμβάνει τρεις εξελίξεις των ειδικών της εταιρείας: SpeechFocus, FeedbackStopper και SoundLearning 2.0. Το πρώτο χρησιμοποιεί κατευθυντικό μικρόφωνο που ενισχύει τον ήχο. Λόγω αυτού, το όριο αναγνώρισης ομιλίας βελτιώνεται έως και 4 dB, ακόμη και έως 7 dB σε συνθήκες χαμηλού θορύβου. Το FeedbackStopper είναι μια τεχνολογία για τον αποκλεισμό της ακουστικής ανάδρασης και το SoundLearning 2.0 βοηθά τον κάτοχο της συσκευής να καταγράφει όλες τις ρυθμίσεις του σε ορισμένες συνθήκες: αυτά τα δεδομένα παραμένουν στη μνήμη της συσκευής και προσαρμόζουν αυτόματα το ακουστικό βαρηκοΐας την επόμενη φορά που θα εισέλθει σε παρόμοιες συνθήκες.
Ως σχεδόν ανέκδοτες στιγμές, αξίζει να αναφέρουμε δύο εντελώς διαφορετικές εξελίξεις στον τομέα αυτό. Πρώτον, το ακουστικό The Plug, το οποίο υπάρχει απλώς ως πείραμα σχεδιασμού. Με τυπική λειτουργικότητα, η συσκευή μοιάζει με σήραγγα αυτιού στον λοβό του αυτιού. Ίσως αληθινό το κοινό-στόχογια ένα τέτοιο προϊόν, αν κυκλοφορούσε σε μαζική παραγωγή, θα ήταν πολύ στενό - ίσως νεαροί άτυποι, αλλά γενικά η ιδέα είναι αστεία. Δεύτερον, τα ακουστικά βαρηκοΐας Widex Passion με νανοτεχνολογία είναι ήδη διαθέσιμα προς πώληση στη Ρωσία. Το χιούμορ, όπως συμβαίνει συχνά στον συνδυασμό των θεμάτων "Ρωσία" και "νανοτεχνολογία", είναι ότι η πιασάρικα λέξη χρησιμοποιείται για να επιστήσει την προσοχή σε ένα προϊόν που απέχει αρκετά από την "πραγματική" νανοτεχνολογία - σε αυτήν την περίπτωση, όλα "νανο". "είναι ότι χάρη σε κάποιο κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σύστημα NanoCare, λιγότερο κερί στο αυτί εισχωρεί στον δέκτη της συσκευής και, ως εκ τούτου, χρειάζεται να αλλάζεται λιγότερο συχνά.
Ίσως πολλά από αυτά που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο δεν προκαλούν ακόμη κάποια εκπληκτική εντύπωση. Αλλά μέχρι πρόσφατα, τέτοια επιτεύγματα ήταν εντελώς αδύνατα και μόνο η τεχνική πρόοδος των τελευταίων δεκαετιών κατέστησε δυνατή τουλάχιστον την προσέγγιση, για παράδειγμα, μιας λειτουργικής αντικατάστασης του βολβού του ματιού. Επιπλέον, σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, οι εφευρέτες δηλώνουν ότι η προοπτική περαιτέρω βελτιώσεων (συμπεριλαμβανομένων πολύ σημαντικών) είναι αρκετά προφανής - απλά χρειάζεται χρόνος για να συνεχιστεί η ανάπτυξη. Είναι πολύ σημαντικό όλες αυτές οι ανακαλύψεις να βοηθήσουν τους ανθρώπους να προσαρμοστούν στην κανονική ζωή, αλλά όχι λιγότερο ενδιαφέρον είναι το γεγονός ότι στο εγγύς μέλλον, τα επιτεύγματα στον τομέα των τεχνητών οργάνων όχι μόνο θα αποκαταστήσουν τις χαμένες λειτουργίες, αλλά και φυσιολογικό άτομοπιο δυνατός, πιο ανθεκτικός, πιο σε εγρήγορση και ίσως ακόμα πιο έξυπνος. Και αν ακόμα και τώρα σας φαίνεται περίεργο, τότε θυμηθείτε πώς πριν από 15 χρόνια ένα κινητό τηλέφωνο και πριν από 30 χρόνια ένας υπολογιστής φαινόταν περιττή πολυτέλεια. Έχουμε μια πολύ ενδιαφέρουσα περίοδο μπροστά μας!
