Сеченовский Университет вошел в число участников междисциплинарного проекта по созданию технологий для протезирования конечностей с прямым подключением к нервной системе. Работа ведется в рамках конкурса Российского научного фонда (РНФ), поддержанного Газпромбанком, и объединяет четыре научных коллектива, каждый из которых отвечает за отдельный технологический компонент будущей системы.

Проект направлен на создание комплексной экосистемы экзопротезирования — от интерфейса взаимодействия с нервной системой до источников питания и систем управления. Помимо Сеченовского Университета, в нем участвуют Национальный исследовательский университет МИЭТ, Московский физико-технический институт и компания «Моторика Орто».

Сеченовский Университет отвечает за разработку тонкопленочных эластичных электродных матриц — ключевого элемента, обеспечивающего связь между нервной системой человека и протезом. Эти структуры имплантируются на периферические нервы и позволяют регистрировать и передавать электрическую активность.

«Наша задача в проекте — разработка гибких электродов, которые взаимодействуют с периферическими нервами и позволяют передавать сигналы для управления протезом. По сути, это интерфейс, который соединяет нервную систему человека и электронную часть устройства. Такие электроды должны имплантироваться на периферические нервы в область культи и работать непосредственно с нервными импульсами», — поясняет ведущий научный сотрудник Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета Александр Марков. 

Разрабатываемые электроды представляют собой гибкие многоканальные структуры, способные оборачиваться вокруг нервных волокон. Такая архитектура позволяет точнее считывать сигналы и дифференцировать их — например, для управления отдельными пальцами протеза.

«Ключевая особенность — это многоканальность: мы работаем не с одним сигналом, как в существующих протезах, а сразу со множеством. Это позволяет разделять сигналы от разных нервных ветвей и управлять движениями более точно. В перспективе это дает возможность, в частности, раздельно управлять пальцами протеза и повысит точность движений», — отмечает Марков. 

В отличие от существующих решений, где управление часто требует переобучения и опоры на непривычные мышечные сигналы, использование сигналов снятых напрямую с периферических нервов может сделать взаимодействие с протезом более естественным для пациента.

Проект рассчитан на три года. За это время участники должны пройти путь от лабораторных образцов до опытного прототипа, готового к дальнейшим испытаниям и потенциальному внедрению.

В перспективе такие технологии могут расширить функциональные возможности современных протезов и сделать их использование более естественным для пациента. На текущем этапе ключевой задачей остается создание надежного и воспроизводимого интерфейса между нервной системой и устройством, который можно будет масштабировать и адаптировать для различных клинических задач.