Ученые тестируют «шестой палец»

С ним удобнее скролить ленту смартфона, открывать бутылки и есть чипсы

Дизайнер и исследовательница Дэни Клод придумала «третий большой палец» еще во время учебы в Королевском колледже искусств в Лондоне в 2017 году, а сейчас разработкой занимаются ученые из Кембриджского университета. Испытания устройства показали, что к нему можно быстро привыкнуть, а использовать его могут даже дети. «Холод» разобрался, чем еще один палец может помочь людям.

Чтобы не пропускать главные материалы «Холода», подпишитесь на наш инстаграм и телеграм.

«Третий большой палец» еще студенткой изобрела Дэни Клод, дизайнер и старший технический специалист в отделении когнитивных наук и наук о мозге Кембриджского университета. Эта разработка способна увеличить диапазон движений человека, улучшить хватательную способность руки и позволить поднимать больший вес.

Идея дополнительного большого пальца пришла в голову Дэни Клод, когда она узнала, что на латыни слово «протез» означает «прикладывать, приставлять». По словам Клод, это вдохновило ее на переосмысление протезирования: от замены утраченного органа к расширению потенциала движений человека.

После защиты дипломной работы, на которой она представила прототип пальца, сделанный на 3D-принтере, ее пригласили присоединиться к команде нейробиологов под руководством профессора Тамар Макин в Университетском колледже Лондона, которые исследовали, как мозг может адаптироваться к увеличению тела. В 2018 году Клод представила свою разработку на мероприятии TEDx в Вене, надев ее на себя.

Как это работает

Устройство — это протез, напечатанный на 3D-принтере, который крепится к правой ладони рядом с мизинцем. Протез управляется с помощью больших пальцев ног, которые давят на датчики движения. Правый датчик отвечает за сгибание поперек кисти, а левый — за тягу вверх к остальным пальцам. Чем сильнее давление пальцев ног, тем быстрее движется большой палец руки, поэтому «дополнительный» большой палец можно использовать сидя или стоя, но не во время ходьбы.

Датчики давления под большими пальцами ног передают информацию о движении через Bluetooth к моторам, которые крепятся на ладони и управляют протезом с помощью гибких тросов, как в тормозах велосипеда. Моторы питаются от аккумуляторов на плече, а датчики движения — от аккумуляторов на лодыжке.

На своем сайте Клод называет себя «дизайнером аугментаций» (от латинского augmentatio — увеличение, расширение), который исследует «тело будущего». Среди других ее работ — роботизированный протез руки в виде извивающегося щупальца, прозрачный протез руки с пульсом и протез, сделанный сразу из нескольких материалов, среди которых сталь, дерево, бронза, пробка и золото.

Насколько этот палец полезен

В 2021 году в журнале Science Robotics опубликовали исследование ученых из команды Тамар Макин, в котором попытались ответить на вопрос, как человеческий мозг воспримет такую технологию. «Третий палец» испытали на 36 добровольцах, которые носили его от двух до шести часов пять дней: обучались и брали домой, используя в повседневных делах. Во время ежедневных тренировок участники исследования выполняли задания, которые были слишком сложными для одной руки — например, брали в одну руку несколько мячей или бокалов.

Из-за того, что к двум большим пальцам добавился третий, паттерны мозга стали меняться: он начинал адаптироваться и воспринимать роботизированный палец как новую часть тела. «Наше исследование показывает, что люди могут быстро научиться управлять устройством аугментации и использовать его в своих целях, не задумываясь», — говорила Клод.

Пока в интернете обсуждают применение третьего пальца, сама Клод публикует видео и фотографии, на которых люди играют на гитаре, едят чипсы, открывают бутылку, готовят или свайпают фотографии одной рукой, используя ее разработку. «Я не рассматриваю это как замену конечности. Это продолжение тела — и именно этой философии дизайна я придерживалась при создании протезов. Вспомогательное протезирование призвано расширить ваши возможности и может использоваться каждым», — говорит она.

Еще одно исследование провели в 2022 году на Летней научной выставке Королевского общества. Оно было посвящено удобству использования роботизированного пальца. В течение пяти дней устройства разного размера протестировали на 596 участниках в возрасте от трех до 96 лет. 98% участников смогли управлять устройством в течение первой минуты тренировки. Они выполняли всего два задания: брали колышки и складывали их в корзину и перемещали пять-шесть пенопластовых предметов разного размера.

Исследователи отмечают, что, чтобы стать популярными, такие устройства, как «третий большой палец», должны быть легко интегрированы в жизнь пользователей.

По словам Дэни Клод, для команды разработчиков важно, чтобы их устройства были доступны для широкого круга пользователей, но пока неясно, когда они смогут выпустить «третий большой палец» на рынок.