két fiatal és rendkívül tehetséges szikla-és jégmászó indult a hegycsúcsra. Washington, Az Egyesült Államok északkeleti részének legmagasabb csúcsa (6288 láb), és 1982 januárjában a világ legveszélyesebb kis hegyének számít. A gondos tervezés ellenére az időjárás szerencsétlen fordulata miatt Hugh Herr és barátja Jeff Batzer a hegy rossz oldalára ereszkedtek, kénytelenek voltak túrázni a szibériai hideg éjszakákon, hogy ne fagyjanak halálra. Szerencsére a negyedik napon a helyi EMS erőfeszítéseket arra irányították, ahol a férfiak egy szikla alatt menedéket nyújtottak. Sajnos ez az eset Herr lábának amputációját eredményezte a térd alatt hat hüvelyk alatt a gangréna miatt. Batzer elvesztette a lábujjait, a bal lábát és a jobb ujjait is.
amikor beszéltem Dr. Herr az idei” Science in the age of Experience ” konferencián, amelyet a Dassault Systemmes rendezett, megosztotta, hogy csak azután, hogy ő és barátja stabilizálódott, hallották a szörnyű hírt: egy lavina letörölte két megmentőjüket az ösvényről, és egyikük, egy elkötelezett fiatalember, Albert Dow, meghalt. Herr megosztotta, hogy elsöprő mennyiségű szégyent és bűntudatot érzett Dow halála miatt, és egyáltalán nem kellett megmentenie, mert úgy érezte, hogy megsértett mindent, amit szentnek tartott, mint egy szabadtéri ember és emberi lény. “Sok minden, amit csinálok, az ő emlékezetében történik:Albert rendkívüli ember volt, aki nagyon odaadó és empatikus volt a többi ember felé. Szégyent hozna az emlékezetére, ha egyszerűen feladnám.”mint korábban elit hegymászó, Herrnek fogalma sem volt arról, hogy nézhet ki a jövője, mivel az orvosok és a terapeuták azt mondták neki, hogy soha többé nem fog mászni. Herr számára azonban az elme volt az anyag felett, és amint az első protéziseit felszerelték, azonnal megpróbált szikladarabokat tenni bennük. A kínzó fájdalom ellenére felfedezte, hogy valóban tud mászni.
így kezdte elkötelezett erőfeszítéseit, hogy folyamatosan tervezzen és újratervezzen jobb protéziseket a hegymászáshoz, egészen addig a pontig, hogy elit hegymászóként visszatért a falra; több mint húsz 5.11 s és 5.12 s fokozatú mászást regisztrált, köztük egy 5.12-plusz 1982 első nyarán.
a konferencián tartott beszéde során Dr. Herr megosztotta, hogy egy hegymászó társa dühösen kijelentette, hogy protézisek használatával csal. Ezt azonban üdvözölte, mert mindenekelőtt megvetette a szánalmat és azt, hogy bátornak bélyegezték, és hogy mások féltékenységet vagy irigységet tapasztaltak a nehéz helyzete miatt, azt jelentette, hogy versengő volt és fenyegetésnek tekintették.
gyors előre az időben, Dr. Herr folytatta keresni a mester fokozatot MIT Gépészmérnöki és a doktori biofizika a Harvard Egyetemen, majd befejezte a posztdoktori orvostechnikai eszközök MIT. Dr. Herr jelenleg az MIT Media Lab professzora, a Biomechatronics Kutatócsoport vezetője és a BionX alapítója, eredetileg iWalk néven indult 2006-ban. Ő is vezeti az extrém Bionika központot.
Dr. Herr látomásai közé tartozik az emberi test előmozdítása, hogy képes legyen új magasságokat elérni, valamint a jövő világainak elképzelése futurisztikus végtagokkal, amelyekben a tervezés tájékoztatja a biológiát. Kutatásai és munkái a biológia egy olyan új területéhez vezettek, ahol a bionikus protézisek olyan módon kapcsolódhatnak a meglévő emberi anatómiához, hogy a robot szó szerint a személy részévé válik.
például: az amputáció gyakran olyan helyzetet eredményez, amikor a személy már nem rendelkezik propriocepcióval, a test helyzetének és mozgásának észlelésével vagy tudatosságával. Bizonyos esetekben a személy továbbra is fantomtudattal rendelkezik amputált végtagjáról, így úgy érzi, hogy a lába beragadt egy sícipőbe, az izmok pedig úgy vannak varrva, hogy nem tudnak mozogni.
Dr. Herr olyan módon mozdította elő az innovációt, hogy lezárja az agy és a szintetikus szerkezet közötti hurkot, és alapvetően megváltoztatja a végtagok amputálását az új bionikus protézisek tervezésével. Találmánya ennek megvalósítására az, amit agonista-antagonista myoneural interfésznek (AMI) hív. Minden izompárhoz tartozik egy AMI. Minden izomhoz szintetikus érzékelőket adnak, hogy utánozzák a propriocepciót, így az emberi agy tájékoztatja a robot mozgását, miközben idegi visszajelzést is kap a robottól.
a konferencián Dr. Herr nagyon érdekes példát mutatott be egy barátjával kapcsolatban, aki hasonló hegymászó balesetet szenvedett. A technológia és a sebészeti amputációs technikák új fejlődésének köszönhetően barátja szinoviális csatornái biológiai csapágyként szolgáltak az AMI párok számára. A megvalósítás módja lehetővé teszi az idegrendszer számára, hogy fizikai terhelést érezzen a protéziseken, és további jeleket kapjon. Ez lehetővé teszi a szimmetriát a biológiai és a bionikus oldalak között, így a lábak inverziója és elfordulása is jelen van. Dr. Herr barátja, Jim fel tudott menni a lépcsőn, és néhány óra múlva gesztusokat tett a lábával – valamikor még valamit is lerázott a cipő aljáról. Mivel Jim agya jeleket kapott, képes volt használni az új bionikus végtagját, anélkül, hogy tudatában kellene lennie az összes bonyolult mozgásnak (különösen azért, mert néhány gerinckontroll önkéntelen). Ebben az esetben volt “neurológiai megtestesülés” – ahol az, amit tervezünk, részünkké válik.
Dr. Herr egy olyan világot lát, ahol a technológia segítségével az emberek megszabadulhatnak attól, hogy fogyatékosnak tekintsék őket, és ehelyett erősnek és képességesnek tekintik őket.
Interjú
Alice Ferrg, Medgadget: Mesélj nekünk többet a bionika youare visel, és hogyan működnek. Több pár lába van?
Dr. Herr: Igen. Valószínűleg, amikor bemegyek minden szekrényedbe, sok cipőt látsz. Ha bemész a szekrényembe, sok lábat látsz. Ugyanaz. A most viselt lábakat “Empower” – nek hívják-az alapvető terveket először az MIT laboratóriumomban készítették, majd létrehozták az MIT indítását. Nemrégiben egy Ottobock nevű német cég vásárolta meg a céget. Az Empower körülbelül 3000 ember számára volt alkalmas. Fele sebesült katona volt. Minden negyedévben és minden évben egyre több ember fér el. Ez az első motoros, bionikus, láb-boka, amely bizonyos mértékben utánozza az elveszett izmokat. A legtöbb láb-boka protézis passzív, mint a kerékpár passzív. Tehát a mozgáshoz szükséges energia 100% – ban a személytől származik. Ez nem igaz velem – a mozgáshoz szükséges energia hatalmas mennyiségét a bionikám biztosítja.
Medgadget: hogyan kezeled a fantomfájdalmat és a fájdalmas neuromákat?
Dr. Herr: van egy csodálatos fájdalomcsökkentő történet. Amikor az izmok dinamikusak, nemtrófia (vagy idővel kisebb vagy kisebb lesz), ami fontos a kényelem érdekébenés a mechanikus felület.
az AMI műtétnek van egy előnyea mechatronika agyi kontrollján túl, amelyet még nem említettem: fantom fájdalomvagy a maradék fájdalom jelentősen csökken vagy megszűnik az AMI-vel. Az előzőamputációs eljárások során az idegeket elvágják és a szélben fújják, ami neuroma képződést eredményez, amely nagyon fájdalmas lehet. Idegek élnekideg bőr és izomsejtek, így meg kell adni az ideg, amit akarvagy problémás lesz. A sebészek csökkenthetik a neuromákat és izomtesteket helyezhetnek oda; forradalom történik a sebészeti birodalomban a mechatronikával.
Medgadget: beszéljünk egy kicsit többet AMI éshogyan működik. Elképesztő, hogy a barátjának ilyen nagyszerű propriocepciója volt néhány órával a műtét után. Hogyan befolyásolja az AI?
Dr. Már bemutattuk a laborban az erő és a nyomaték visszacsatolását. AMI két izom, és akkor mesterségesenstimulálják az izom a, hogy változik az erő az izom B. aztán a Golgi tendonorgans, akkor az agy rendelkezik, hogy erőt információt.
a felhőben több tízezer ember példája látható – mi volt a visszajelzésük egy adott napról, pozícióról és dinamikáról. Ezzel a nagyon nagy adathalmazzal lehet tájékozódni. A telepresence régi gondolatát a bionictechnology teszi lehetővé. Ha vannak kapcsolódási pontok az idegeinkhez, és mesterségesen be tudjuk vinni az erőnket, még akkor is, ha nincs tényleges erő az izomra, akkor amikor a humanoid felhatalmaz minket, és megy, és felemeli a súlyt a párizsi edzőteremben, az ágyban fekvő személy ténylegesen érezni fogja a súlyzót. Rémisztő, tudom.
Medgadget: hogyan képzeli el a jövő protéziseit?
Dr. Herr: azt hiszem, a laboratóriumban az amputáció nagyrészt megoldódik két évtized múlva, ha a finanszírozás folytatódik. Ez alatt azt értem, hogy az amputációval helyreállíthatjuk a végtag és a motoros funkciókat. Ezen túl természetesen a bővítés. Az augmentáció klasszikus története az, hogy protézisekkel vagy exoskeletonokkal rendelkező emberekkel a jövőben mindannyian kibővülünk. Ha durva terepen túrázol a vadonban, a technológia tudni fogja, hol vagy, és tudni fogja dinamikád és lépéseid természetét. Képzelje el, amikor egy ösvényen sétál, 10 000 ember sétált át ezen az ösvényen előtted, tehát sok adat lesz arról, hogyan lehet ezt a nyomot a leghatékonyabban járni. A mi mozgalmaink teljesen optimálisak lesznek, ha sok más ember széles körű tudásbázisára támaszkodunk, akik ugyanazt a tapasztalatot tapasztalták. Tehát sok példa van arra, hogyan növeljük a dolgokat. Ahogy Aimee Mullins és Viktoria Modesta Legutóbb bemutatták, ezek a bionikák lehetnek szép tárgyak; lehetnek szobrok, amelyek az emberi szépséget vagy a nem emberi szépséget képviselik. Ez a felfedezés nagyon szórakoztató.
Medgadget: ez a technológia kétségtelenül nagyon drága – dolgozik a költségek csökkentésén?
Dr. Herr: A láb-boka költsége itt körülbelül 30 000 usd; ez egy szilárd autóköltség leg.As az összes technológia méretarányával a költségek egyre inkább csökkennek. Most pénzt keresek egy mobil protézis, bionikus busz létrehozására – tudom, hogy ez egy szörnyű név – de képzeljünk el egy autót, ahol csak mindenféle gyártási, képalkotási és érvényesítési eszközzel csomagoljuk. Akkor a világ minden távoli pontjára vezethetsz, és ott építheted fel az emberek testrészeit. Azt hiszem, egy ilyen modell nagyon olcsó lehet, és elérheti a filantróp dollárt. Kutatásfinanszírozást keresünk a mobil platform prototípusának felépítéséhez.
Medgadget: bemutattad a bionikus cipőket a beszélgetés során – mikor kerülhetnek ezek a piacra, és mi lehet az ára?
Dr. Herr: remélem, nagyon, nagyon hamar. Ismered azokat a légdeszkákat? Nincs oka annak, hogy nem lehet ez az árpont vagy alacsonyabb, ha évente milliókat ad el. Talán 400-500 dollár. Szeretném egyesíteni a bionikus tudományt és a technológiát a hihetetlen divattervezéssel – és nem csak jól működővé, hanem esztétikailag is lenyűgözővé tenni őket. Az exoskeletális világ az, ahol a számítógépek voltak a 60-as és 70-es években, ahol igazán nagyok és csúnyák voltak, és nem működtek olyan jól. Steve Jobs elképzelése az volt, hogy a számítógépeink a zsebünkben lesznek, és esztétikailag kellemesek lesznek. Azt hiszem, a cipő lesz az első exoskeleton, amely hatalmas kereskedelmi sikert jelent.
Link: a BionX weboldala…
A konferencia házigazdája: Dassault System_connmes…