Имплантированные в мышцы небольшие магниты помогли человеку с ампутацией ощущать открытие и закрытие протезированной кисти. Технологию разработали исследователи Высшей нормальной школы Святой Анны в Пизе совместно со специалистами Cleveland Clinic. Результаты работы опубликованы 24 июня 2026 года в журнале Science Advances.
Ощущение положения и движения конечностей, называемое кинестезией, позволяет человеку двигать рукой, не глядя на неё. После ампутации этот канал обратной связи нарушается, поэтому управление протезом становится менее естественным. Учёные выяснили, что мозг воспринимает движения пальцев не как независимые действия, а как согласованные комбинации, связанные с определёнными типами захвата.
К такому выводу привело сравнение двух существующих нейроинтерфейсов, созданных для возвращения кинестетических ощущений пользователям протезов верхних конечностей. Несмотря на различия в конструкции, обе системы вызывали чувство согласованного движения нескольких пальцев. Это указывает на то, что мозг объединяет сигналы от мышц в двигательные «синергии».
В разработке Sant’Anna, получившей название миокинестетический кинестетический интерфейс, или MKkI, используются магниты, помещённые в мышцы сохранившейся части предплечья. Их вибрация воздействует непосредственно на мышечную ткань и не затрагивает кожу, что позволяет избежать смешения разных сенсорных сигналов. Интерфейс подключили к роботизированной кисти Mia Hand, созданной компанией Prensilia, являющейся дочерним предприятием Sant’Anna.
Систему в течение шести недель испытывал 34-летний участник из Италии. Он ощущал, как кисть раскрывается и сжимается, а пальцы двигаются совместно по схемам, близким к естественным. «Миокинестетический интерфейс уникален, поскольку использует простой и минимально инвазивный имплант для стимуляции мышц без контакта с кожей. Этот подход может стать ключом к лучшему пониманию работы двигательной системы человека, а также к восстановлению ощущения движения после ампутации», — заявил первый автор исследования Федерико Мазьеро, ныне работающий постдокторантом в Мюнхенском институте робототехники и машинного интеллекта Технического университета Мюнхена.
Ощущения, описанные итальянским участником, совпали с результатами испытаний системы Cleveland Clinic, где применяются перенаправление нервов хирургическим способом и робототехника. В обоих случаях глубокие мышцы избирательно вибрировали, создавая чувство движения. По словам координатора исследования Пола Мараско, сравнение данных, полученных с помощью двух независимых и разных интерфейсов, укрепляет основу для разработки устройств, взаимодействующих с нервной системой более естественным образом.
Авторы намерены одновременно использовать магниты для управления протезом и передачи сенсорной информации: отслеживать их положение для выполнения команд и вибрировать те же элементы, чтобы сообщать о движении. В перспективе команда планирует создать постоянный имплант, который позволит проводить более длительные испытания с большим числом участников. Профессор Кристиан Чиприани отметил, что нынешний демонстратор рассчитан на шесть недель, однако многообещающие результаты стали основанием для перехода к постоянной имплантируемой версии.