Робот дополняет тело человека. Главные новости за 21 мая
Лондонский дизайнер Дэниэль Клод решила, что десяти пальцев на руках недостаточно и разработала еще третий большой палец. Он крепится на руку со стороны мизинца, а управляется нажатие «клавиш» (датчиков давления) большими пальцами ног. Нажимаете ногами клавиши — палец на руке получает сигнал по Bluetooth: сгибается и разгибается. Изобретение, не сказать чтобы совсем неожиданное. Например, есть экзоскелеты с дополнительными руками. Хотите вы, например, что-то приколотить — в одной руке гвоздь, в другой — молоток, а доску чем держать? Вот вам еще две роборуки.
Разработанный Клод третий большой палец заинтересовал нейробиологов из Университетского Колледжа Лондона. А что будет, если человек к этому пальцу действительно привыкнет и научится им пользоваться также ловко, как и остальными? Что будет с моторной корой, ведь именно она отвечает за работу рук и там «хранится» образ каждого пальца. 20-ти добровольцам раздали по дополнительному пальцу и стали их тренировать. Тренировки были довольно интенсивные — до 6 часов в день. Участники эксперимента даже забирали пальцы домой и там ими пользовались. Например, учились захватывать сразу несколько апельсинов одной рукой. Получалось хорошо. По мере того, как росло их мастерство, участники эксперимента уже могли работать рукой с шестью пальцами, не глядя, в темноте. И до эксперимента и во время участникам делали fMRT. Ученые заметили, что кора начала меняться. Четкие образы отдельных пальцев, той руки на которую был надет дополнительный палец, — чуть смазались, как будто пальцы теряли свои индивидуальные функции и превращались в общий хват. То есть «аппаратное» расширение повлияло на мозг и произошло это всего за несколько дней. Через неделю после того, как эксперимент закончился, и участники сняли свои дополнительные пальцы, состояние коры вернулось к тому, что и было до начала эксперимента. Остается вопрос: а если третий большой палец не снимать, что будет с мозгом? Неужели он так привыкнет к дополнительному пальцу, что сохранит его образ в моторной коре навсегда?
В этом дополнительном «пальце» нет проприоцепторов. Это — специальные рецепторы, которые считывают, в том числе, растяжение мышечной ткани. Именно проприоцепторы формируют ощущение нами нашего тела, и благодаря их работе, мы можем через десять лет сесть на велосипед, поехать и не упасть. Почему бы не снабдить робота такой системой рецепторов? Это сделали в университете Орегона. Ученые разработали робота Кэсси, у которого нет зрения — ни камер, ни лидаров. Только датчики давления. И научили его спускаться по лестнице, ориентируясь исключительно по «ощущению своего тела» — по тем же «рецепторам», что и проприоцепторы нашего тела. Двуногий робот (довольно высокий — больше метра) прошел полный курс обучения с подкреплением и теперь, ничего не видя, спускается с лестницы всегда удачно, но поднимается, правда, удачно только в 80% случаев. Он умеет ходить по пересеченной местности и может подняться на некрутой холм. И все это вслепую.
В общем, надо снабдить дополнительный палец, тем же контроллером, что у Кэсси (чтобы и у дополнительного пальца были «проприоцепторы», как у всех остальных), и посмотреть, как на это будет реагировать моторная кора. Может быть, этот дополнительный палец нам так понравится, что мы его и снимать не захотим.
До сих пор робототехники в основном говорили о протезах, которые заменяют человеку утраченные части тела, но ведь можно пойти дальше — дать человеку дополнительные руки или пальцы