बायोनिक बॉडी का पागल और रोमांचक भविष्य

बर्टोल्ट मेयर अपनी बाईं बांह को खींचता है और मुझे देता है। यह चिकना और काला है, और हाथ में iPhone केस की तरह स्पष्ट सिलिकॉन कवर है। रबड़ की त्वचा के नीचे उस तरह के कंकाल रोबोटिक उंगलियां हैं जो आप एक विज्ञान-फाई फिल्म में देख सकते हैं - "शांत कारक, " मेयर कहते हैं।

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बायोनिक मैन में एक कृत्रिम दिल होता है जो प्रति मिनट 2.5 गैलन रक्त पंप करने में सक्षम होता है।

वीडियो: मिलियन डॉलर मैन का अन्वेषण करें

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बायोनिक मैन बनाने में अंतिम चरणों में से एक पैर को जोड़ रहा है और एक पैर को दूसरे के सामने रखना है।

वीडियो: वॉक करने के लिए एक रोबोट को कैसे सिखाना है

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इंजीनियरों ने एक "रोबोट" बनाया, जिसे बायोनिक मैन कहा जाता है - कृत्रिम अंगों और $ 1 मिलियन के कृत्रिम अंगों का उपयोग करके- यह दिखाने के लिए कि मानव शरीर को अब धातु, प्लास्टिक और सर्किट्री से कितना बनाया जा सकता है। (जेम्स चीडल) मिस्र में लगभग 3, 000 साल पहले सबसे पहले ज्ञात कृत्रिम अंगों का इस्तेमाल किया गया था। (केनेथ गैरेट / नेशनल ज्योग्राफिक स्टॉक) केवल हाल ही में हमने प्रोस्थेटिक्स में घातीय अग्रिमों को देखना शुरू किया है, जैसे कि आई-लिम्ब हाथ, जिसे सामाजिक मनोवैज्ञानिक बर्टोल्ट मेयर द्वारा पहना जाता है, जो अपने मांसपेशियों के संकेतों को कई ग्रिप में अनुवाद कर सकता है। (गेविन रॉजर्स / रेक्स फीचर्स / एपी इमेजेज) बायोनिक मैन 6 फीट 6 इंच लंबा है, और इसमें कृत्रिम अग्न्याशय, गुर्दे और प्लीहा शामिल हैं। (जेम्स चीडल) बर्टोल्ट मेयर बायोनिक मैन के साथ आमने-सामने खड़ा है। मेयर का चेहरा रोबोट के लिए आधार के रूप में इस्तेमाल किया गया था। (कैमरा प्रेस / जेम्स वेयसे / रेडक्स) ह्यूग हेर, जिसने 1982 में पहाड़ पर चढ़ते समय अपने पैरों को ठंढक से खो दिया था, ने कई हाई-टेक प्रोस्थेटिक्स का आविष्कार किया है, जिसमें बीओएम कृत्रिम टखने शामिल हैं। वह व्यक्तिगत रूप से आठ अलग-अलग कृत्रिम पैरों का उपयोग करता है जो विशेष रूप से गतिविधियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जिसमें दौड़ना, तैरना और बर्फ पर चढ़ना शामिल है। (साइमन ब्रूट / स्पोर्ट्स इलस्ट्रेटेड / गेटी इमेजेज)

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मैंने हाथ अपने हाथ में पकड़ लिया। "यह बहुत हल्का है, " मैं कहता हूँ। "हां, केवल कुछ पाउंड, " वह जवाब देता है।

मैं कोशिश करता हूं कि स्टंप को न देखें जहां उसकी बांह होनी चाहिए। मेयर बताते हैं कि उनका प्रोस्थेटिक अंग कैसे काम करता है। डिवाइस को सक्शन द्वारा आयोजित किया जाता है। स्टंप पर एक सिलिकॉन म्यान अंग के चारों ओर एक तंग सील बनाने में मदद करता है। "यह एक ही समय में आरामदायक और चुस्त होना चाहिए, " वे कहते हैं।

"क्या मैं इसे छू सकता हूं?" मैं पूछता हूं। "आगे बढ़ो, " वह कहते हैं। मैं चिपचिपे सिलिकॉन के साथ अपना हाथ चलाता हूं और यह मेरी बीमारी को दूर करने में मदद करता है - स्टंप अजीब लग सकता है, लेकिन हाथ मजबूत और स्वस्थ लगता है।

33 साल के मेयर थोड़े से बने हुए हैं और उनमें गहरे रंग और एक दोस्ताना चेहरा है। जर्मनी के हैम्बर्ग के एक मूल निवासी, वर्तमान में स्विट्जरलैंड में रह रहे हैं, उनका जन्म बाईं कोहनी के नीचे केवल एक इंच या हाथ के साथ हुआ था। जब वह 3 महीने का था तब से उसने एक कृत्रिम अंग पहन रखा है। पहला व्यक्ति निष्क्रिय था, बस अपने युवा मन को अपने शरीर से जुड़ा कुछ विदेशी होने का आदी होने के लिए। जब वह 5 साल का था, तो उसे एक हुक मिला, जिसे उसने अपने कंधों पर एक कठोरता के साथ नियंत्रित किया। उन्होंने कहा कि जब तक वह 12 साल की उम्र में बॉय स्काउट्स में शामिल नहीं हो गईं, तब तक उन्होंने इसे नहीं पहना था। "नकारात्मक पक्ष यह है कि यह बेहद असुविधाजनक है क्योंकि आप हमेशा हार्नेस पहन रहे हैं, " वे कहते हैं।

यह नवीनतम पुनरावृति एक बायोनिक हाथ है, जिसकी प्रत्येक उंगली अपनी मोटर द्वारा संचालित होती है। ढाले हुए प्रकोष्ठ के अंदर दो इलेक्ट्रोड होते हैं जो अवशिष्ट अंग में मांसपेशियों के संकेतों का जवाब देते हैं: एक इलेक्ट्रोड को एक संकेत भेजना हाथ को खोलता है और दूसरे को बंद कर देता है। दोनों को सक्रिय करने से मेयर को कलाई को 360 डिग्री पर घूमने की अनुमति मिलती है। "मैं जिस रूपक के लिए उपयोग करता हूं, वह सीख रहा है कि अपनी कार को कैसे पार्क करें, " वह कहते हैं कि जब वह एक सीटी के साथ अपना हाथ खोलता है। सबसे पहले, यह थोड़ा मुश्किल है, लेकिन आप इसे लटका देते हैं।

इस यांत्रिक अजूबे के निर्माता टच बायोनिक को आई-लिंब कहते हैं। नाम विपणन से अधिक का प्रतिनिधित्व करता है। बेहतर सॉफ्टवेयर, लंबे समय तक चलने वाली बैटरी और छोटे, अधिक शक्ति-कुशल माइक्रोप्रोसेसरों- व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स में क्रांति लाने वाली तकनीकें- बायोनिक में एक नए युग की शुरुआत की है। प्रोस्थेटिक अंगों के अलावा, जो पहले से कहीं अधिक बहुमुखी और उपयोगकर्ता के अनुकूल हैं, शोधकर्ताओं ने कृत्रिम अंगों के कामकाजी प्रोटोटाइप विकसित किए हैं जो एक तिल्ली, अग्न्याशय या फेफड़ों की जगह ले सकते हैं। और एक प्रायोगिक प्रत्यारोपण जो मस्तिष्क को कंप्यूटर पर तार करता है, कृत्रिम अंगों पर क्वाड्रिप्लेगिक्स नियंत्रण देने का वादा करता है। इस तरह के बायोनिक चमत्कार हमारे जीवन और हमारे शरीर में तेजी से अपना रास्ता तलाशेंगे। हम कभी इतने बदली नहीं हैं।

19 वीं शताब्दी के कुकी कारखाने के आंगन में, मैं लंदन में गर्मियों के दिन मेयर से मिला। मेयर ज्यूरिख विश्वविद्यालय में एक सामाजिक मनोवैज्ञानिक हैं, लेकिन प्रोस्थेटिक्स के साथ उनके व्यक्तिगत अनुभवों ने उन्हें बायोनिक तकनीक के साथ एक आकर्षण पैदा किया है। वह कहते हैं, पिछले पांच वर्षों में, विशेष रूप से, नवाचार का एक विस्फोट देखा है। जैसा कि हमने कॉफी पर बातचीत की, इंजीनियरों ने पास की एक इमारत में एक उपन्यास प्रदर्शन पर काम किया। पिछले कुछ महीनों के दौरान, वे दुनिया भर से कृत्रिम अंगों और कृत्रिम अंगों को इकट्ठा कर रहे थे, उन्हें बीओनिक मैन नामक एकल, कृत्रिम संरचना में इकट्ठा किया गया। आप स्मिथसोनियन चैनल पर 20 अक्टूबर को एक वृत्तचित्र प्रसारण में चौंकाने वाले परिणाम देख सकते हैं।

इंजीनियरों ने बायोनिक मैन को अपने कई मानव-निर्भर भागों को बिना शरीर के संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया। उदाहरण के लिए, हालांकि रोबोट को i-limbs के साथ फिट किया गया है, यह उन्हें काम करने के लिए तंत्रिका तंत्र या मस्तिष्क के पास नहीं रखता है। इसके बजाय, बायोनिक मैन को कंप्यूटर के माध्यम से और विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए इंटरफेसिंग हार्डवेयर के माध्यम से दूर से नियंत्रित किया जा सकता है, जबकि एक ब्लूटूथ कनेक्शन का उपयोग i-limbs को संचालित करने के लिए किया जा सकता है। बहरहाल, रोबोट स्पष्ट रूप से दिखाता है कि हमारे शरीर को सर्किट, प्लास्टिक और धातु से कितना बदला जा सकता है। नाटकीय प्रभाव को जोड़ते हुए, बायोनिक मैन का चेहरा मेयर की एक सिलिकॉन प्रतिकृति है।

परियोजना के प्रबंध निदेशक रिच वॉकर का कहना है कि उनकी टीम मानव शरीर के 50 प्रतिशत से अधिक पुनर्निर्माण करने में सक्षम थी। बायोनिक में प्रगति के स्तर ने न केवल उसे बल्कि "यहां तक ​​कि कृत्रिम अंगों पर काम करने वाले शोधकर्ताओं को भी आश्चर्यचकित किया।" हालांकि कई कृत्रिम अंग अभी तक एक ही मानव शरीर में एक साथ कार्य नहीं कर सकते हैं, लेकिन यह परिदृश्य काफी यथार्थवादी बन गया है कि जैवविज्ञानी, धर्मशास्त्री और अन्य लोग इस सवाल से जूझ रहे हैं कि एक इंसान को कितना बदला जा सकता है और फिर भी उसे मानव माना जा सकता है? कई लोगों के लिए, मानदंड यह है कि क्या डिवाइस किसी अन्य व्यक्ति से संबंधित होने की रोगी की क्षमता को बढ़ाता है या उसमें हस्तक्षेप करता है। उदाहरण के लिए, व्यापक समझौता, वह तकनीक जो एक स्ट्रोक पीड़ित को मोटर कार्यों को पुनर्स्थापित करती है या अंधे को दृष्टि प्रदान करती है, वह किसी व्यक्ति को कम मानव नहीं बनाती है। लेकिन उस तकनीक के बारे में क्या है जो एक दिन मस्तिष्क को अर्ध-कार्बनिक सुपर कंप्यूटर में बदल सकती है? या इंद्रियों वाले लोग जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, ध्वनियों की आवृत्तियों और यहां तक ​​कि ऊर्जा की ऐसी तरंगों का अनुभव करते हैं जो सामान्य रूप से हमारी पहुंच से परे हैं? ऐसे लोगों को अब "मानव" के रूप में कड़ाई से वर्णित नहीं किया जा सकता है, चाहे इस तरह के संवर्द्धन मूल मॉडल पर सुधार का प्रतिनिधित्व करते हों।

ये बड़े सवाल दूर लगते हैं जब मैं पहली बार बायोनिक मैन पर काम करने वाले इंजीनियरों को देखता हूं। यह अभी भी अनसैबल्ड पार्ट्स का फेसलेस कलेक्शन है। फिर भी एक लंबी काली मेज पर रखे हथियार और पैर मानव रूप को स्पष्ट रूप से प्रकट करते हैं।
मेयर खुद उस गुण के बारे में बात करते हैं, जिसमें उन्होंने कहा कि उनके पहले अंग का इस्तेमाल किया गया है, जिसमें उन्होंने सौंदर्यशास्त्र का इस्तेमाल किया है। यह वास्तव में उसके हिस्से जैसा लगता है, वह कहता है।

एक स्कॉटिश इंजीनियर डेविड गोव, जिन्होंने आई-लिम्ब का निर्माण किया है, का कहना है कि प्रोस्थेटिक्स के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धियों में से एक है एम्फ्यूटेस को फिर से महसूस करना, और अब कोई कृत्रिम अंग पहने हुए शर्मिंदा नहीं होना चाहिए। "मरीजों को वास्तव में इसके साथ लोगों के हाथ मिलाना चाहते हैं, " वे कहते हैं।

56 साल के गोव, लंबे समय से प्रोस्थेटिक्स को डिजाइन करने की चुनौती से मोहित थे। संक्षेप में रक्षा उद्योग में काम करने के बाद, वह एक सरकारी अनुसंधान अस्पताल में एक इंजीनियर बन गया, जो विद्युत संचालित कृत्रिम अंग विकसित करने का प्रयास कर रहा था। उन्होंने अपनी पहली सफलताओं में से एक यह पता लगाने की कोशिश की थी कि बच्चों के लिए एक हाथ कैसे डिज़ाइन किया जाए। एक केंद्रीय मोटर, मानक दृष्टिकोण को नियोजित करने के बजाय, उन्होंने छोटी मोटरों को अंगूठे और उंगलियों में शामिल किया। दोनों नवाचारों ने हाथ के आकार को कम किया और स्पष्ट अंकों के लिए मार्ग प्रशस्त किया।

यह मॉड्यूलर डिजाइन बाद में आई-लिम्ब का आधार बन गया: प्रत्येक उंगली 0.4 इंच की मोटर द्वारा संचालित होती है जो सेंसर के पर्याप्त दबाव होने पर स्वचालित रूप से संकेत देने पर स्वचालित रूप से बन्द हो जाती है। न केवल यह है कि हाथ को कुचलने से रोकें, कहते हैं, एक फोम कप, यह विभिन्न प्रकार की पकड़ के लिए अनुमति देता है। जब उंगलियों और अंगूठे को एक साथ उतारा जाता है, तो वे बड़ी वस्तुओं को ले जाने के लिए एक "पावर ग्रिप" बनाते हैं। एक और पकड़ तर्जनी के किनारे अंगूठे को बंद करके बनाई जाती है, जिससे उपयोगकर्ता प्लेट को पकड़ सकता है या कलाई को घुमा सकता है। एक तकनीशियन या उपयोगकर्ता प्रीसेट ग्रिप कॉन्फ़िगरेशन के मेनू के साथ आई-लिंब के छोटे कंप्यूटर को प्रोग्राम कर सकता है, जिनमें से प्रत्येक को एक विशिष्ट मांसपेशी आंदोलन द्वारा ट्रिगर किया जाता है जिसे सीखने के लिए व्यापक प्रशिक्षण और अभ्यास की आवश्यकता होती है। आई-लिंब का नवीनतम पुनरावृत्ति, पिछले अप्रैल में जारी किया गया था, एक कदम आगे बढ़ता है: एक iPhone पर लोड एक ऐप उपयोगकर्ताओं को एक बटन के स्पर्श के साथ 24 विभिन्न प्रीसेट ग्रिप के मेनू तक पहुंच देता है।

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के मीडिया लैब में बायोफिक्ट्रोनिक्स समूह के निदेशक ह्यूग हेर और ह्यूग हेर, प्रोस्थेटिक्स में इतनी तेजी से सुधार हो रहा है कि वह 21 वीं सदी के अंत तक बड़े पैमाने पर विकलांगों को खत्म कर देगा। यदि हां, तो यह कोई छोटा हिस्सा नहीं है जो कि खुद हेरे की बदौलत है। 1982 में न्यू हैम्पशायर के माउंट वाशिंगटन पर चढ़ने के दौरान जब वह बर्फ़ीले तूफ़ान में फंस गए, तब उनकी उम्र 17 साल थी। उन्हें साढ़े तीन दिनों के बाद बचाया गया था, लेकिन तब तक फ्रॉस्टबाइट ने अपना टोल ले लिया था, और सर्जियो को अपने दोनों को विचलित करना पड़ा था घुटनों से नीचे के पैर। वह फिर से पहाड़ पर चढ़ने के लिए दृढ़ संकल्पित थे, लेकिन अल्पविकसित प्रोस्थेटिक पैर जो उन्होंने फिट किए थे, केवल धीमी गति से चलने में सक्षम थे। इसलिए हेर ने अपने पैरों को डिजाइन किया, जिससे उन्हें पहाड़ के किनारों पर संतुलन बनाए रखने में मदद मिली। 30 से अधिक वर्षों के बाद, वह प्रोस्थेटिक तकनीकों से संबंधित एक दर्जन से अधिक पेटेंट रखता या सह-धारण करता है, जिसमें एक कंप्यूटर-नियंत्रित कृत्रिम घुटने भी शामिल है जो स्वचालित रूप से विभिन्न चलने की गति के लिए अनुकूल है।

हेर ने व्यक्तिगत रूप से आठ विभिन्न प्रकार के विशिष्ट कृत्रिम पैरों का उपयोग किया है, जो गतिविधियों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें दौड़, बर्फ पर चढ़ना और तैरना शामिल है। यह बेहद मुश्किल है, वह कहते हैं, "एक मानव शरीर के साथ-साथ कई कार्यों को करने के लिए एक एकल कृत्रिम अंग" डिजाइन करना। "लेकिन उनका मानना ​​है कि" चलने और चलने दोनों में सक्षम एक कृत्रिम अंग मानव पैर के स्तर पर प्रदर्शन करता है। सिर्फ एक या दो दशक दूर।

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मिस्र में कुछ 3, 000 साल पहले सबसे पुराने ज्ञात कृत्रिम अंगों का इस्तेमाल किया गया था, जहां पुरातत्वविदों ने एक नक्काशीदार लकड़ी के पैर की अंगुली का पता लगाया है जो चमड़े के टुकड़े से जुड़ा होता है जिसे एक पैर पर फिट किया जा सकता है। 16 वीं शताब्दी तक कार्यात्मक यांत्रिक अंग नहीं आए थे, जब एम्ब्रोस पार नाम के एक फ्रांसीसी युद्धक्षेत्र सर्जन ने कैच और स्प्रिंग्स द्वारा संचालित लचीली उंगलियों के साथ एक हाथ का आविष्कार किया था। उन्होंने एक यांत्रिक घुटने के साथ एक पैर भी बनाया था जिसे उपयोगकर्ता खड़े होने के दौरान लॉक कर सकता था। लेकिन इस तरह के अग्रिम अपवाद थे। पूरे मानव इतिहास में, एक व्यक्ति जिसने एक अंग खो दिया था, वह संक्रमण के कारण मर गया और मर गया। एक अंग के बिना पैदा हुआ व्यक्ति आमतौर पर हैरान था।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, यह गृह युद्ध था जिसने सबसे पहले प्रोस्थेटिक्स को व्यापक उपयोग में रखा था। गैंग्रीन को रोकने के लिए चकनाचूर हाथ या पैर को काटना सबसे अच्छा तरीका था, और क्लोरोफॉर्म को संचालित करने, अंग को बंद करने और फ्लैप को बंद करने के लिए कुछ ही मिनटों में एक प्रैक्टिकल सर्जन का सहारा लिया। उत्तर और दक्षिण दोनों द्वारा लगभग 60, 000 विच्छेदन किए गए, जिसमें 75 प्रतिशत उत्तरजीविता दर थी। युद्ध के बाद, जब प्रोस्थेटिक्स की मांग आसमान छू गई, तो सरकार ने कदम बढ़ाया, जिससे अन्य अंगों को भुगतान करने के लिए पैसे दिए गए। बाद के युद्धों ने और अधिक प्रगति की। प्रथम विश्व युद्ध में, 67, 000 विच्छेदन अकेले जर्मनी में हुए, और वहां के डॉक्टरों ने नए हथियार विकसित किए, जो अनुभवी श्रमिकों को मैनुअल श्रम और कारखाने के काम पर लौटने में सक्षम कर सकते थे। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, प्लास्टिक और टाइटेनियम जैसी नई सामग्रियों ने कृत्रिम अंगों में अपनी जगह बनाई। "आप युद्ध और संघर्ष की हर अवधि के बाद प्रमुख नवाचारों को पा सकते हैं, " हेर कहते हैं।

इराक और अफगानिस्तान में युद्ध कोई अपवाद नहीं हैं। 2006 के बाद से, डिफेंस एडवांस्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी ने अनुमानित 1, 800 अमेरिकी सैनिकों की मदद करने के लिए प्रोस्टेटिक रिसर्च में कुछ $ 144 मिलियन डाल दिए हैं, जो दर्दनाक अंग हानि का सामना कर चुके हैं।

उस निवेश में से कुछ Herr के सबसे प्रमुख आविष्कार के लिए गया था, एक बायोनिक टखने को उन लोगों के लिए डिज़ाइन किया गया था जो घुटनों से नीचे एक या दोनों पैर खो चुके हैं। बायोम के रूप में जाना जाता है और हेर की कंपनी iWalk द्वारा बेची जाती है (इन दिनों प्रोस्थेटिक्स उद्योग के चारों ओर "लोअरकेस" का बहुत कम हिस्सा है), यह डिवाइस सेंसर, मल्टीपल माइक्रोप्रोसेसर और बैटरी से लैस है और प्रत्येक चरण के साथ उपयोगकर्ताओं को आगे बढ़ाता है, मदद करता है एम्‍प्यूटेस चलते चलते खोई हुई ऊर्जा वापस पा लेते हैं। ब्राउन यूनिवर्सिटी में ऑर्थोपेडिक सर्जरी के प्रोफेसर और ब्राउन / वीए सेंटर फॉर रिस्टोरेटिव एंड रिजनरेटिव मेडिसिन के निदेशक रॉय आरोन का कहना है कि एक बायोम का इस्तेमाल करने वाले लोग इसकी तुलना हवाई अड्डे पर चलने वाले मार्ग पर टहलने से करते हैं।

हेर एक ऐसे भविष्य की कल्पना करता है जहां बीओएम जैसे कृत्रिम अंगों का मानव शरीर में विलय किया जा सकता है। Amputees जिन्हें कभी-कभी अपने उपकरणों को पहनते समय चाफिंग और घावों को सहना पड़ता है, एक दिन एक टाइटेनियम रॉड के साथ अपने कृत्रिम अंगों को सीधे उनकी हड्डियों में संलग्न करने में सक्षम हो सकता है।

जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी में उन्नत प्रोस्थेटिक्स के विकास के अग्रणी इंजीनियर माइकल मैकलॉघलिन भी बायोनिक अंगों को देखना चाहते हैं जो मानव शरीर के साथ अधिक एकीकृत हैं। मॉड्यूलर प्रोस्थेटिक लिम्ब (एमपीएल), एक कृत्रिम हाथ और हाथ का तंत्र है जो जॉन्स हॉपकिन्स लैब द्वारा बनाया गया था, इसमें 26 जोड़ों को 17 अलग-अलग मोटरों द्वारा नियंत्रित किया जाता है और "सामान्य अंग क्या कर सकते हैं, " के बारे में सब कुछ कर सकते हैं। लेकिन एमपीएल की परिष्कृत गतिविधियां शरीर के तंत्रिका तंत्र के साथ इंटरफेस करने के लिए उपलब्ध प्रौद्योगिकी के स्तर तक सीमित हैं। (यह एक शीर्ष-इन-लाइन व्यक्तिगत कंप्यूटर के मालिक होने के लिए तुलनीय है जो एक धीमे इंटरनेट कनेक्शन के लिए झुका है।) क्या आवश्यक है डेटा प्रवाह को बढ़ाने के लिए एक तरीका है - संभवतः मस्तिष्क के लिए एक सीधा अपलिंक स्थापित करके।

अप्रैल 2011 में, ब्राउन के शोधकर्ताओं ने सिर्फ इतना ही हासिल किया कि जब वे एक रोबोटिक हाथ को सीधे कैथी हचिन्सन के दिमाग में जोड़ते हैं, तो वह एक 58 वर्षीय क्वाड्रिप्लेजिक है जो अपनी बाहों और पैरों को हिलाने में असमर्थ है। परिणाम, वीडियो पर कब्जा कर लिया, आश्चर्यजनक हैं: कैथी एक बोतल उठा सकती है और पीने के लिए उसे अपने मुंह तक उठा सकती है।

यह उपलब्धि तब संभव हुई जब न्यूरोसर्जन्स ने कैथी की खोपड़ी में एक छोटा सा छेद बनाया और एक सेंसर को उसके मोटर कॉर्टेक्स में एक बच्चे के एस्पिरिन के आकार में प्रत्यारोपित किया, जो शरीर के आंदोलनों को नियंत्रित करता है। सेंसर के बाहर 96 बाल-पतले इलेक्ट्रोड हैं जो न्यूरॉन्स द्वारा उत्सर्जित विद्युत संकेतों का पता लगा सकते हैं। जब कोई व्यक्ति किसी विशिष्ट शारीरिक कार्य को करने के बारे में सोचता है - जैसे कि उसकी बाईं बाँह को उठाना या उसके दाहिने हाथ से बोतल को पकड़ना - न्यूरॉन्स उस गति से जुड़े विद्युत दालों के एक अलग पैटर्न का उत्सर्जन करते हैं। हचिंसन के मामले में, न्यूरोसाइंटिस्ट्स ने पहले उसे शरीर के आंदोलनों की एक श्रृंखला की कल्पना करने के लिए कहा; प्रत्येक मानसिक प्रयास के साथ, उसके मस्तिष्क में प्रत्यारोपित किए गए इलेक्ट्रोड ने न्यूरॉन्स द्वारा उत्पन्न विद्युत पैटर्न को उठाया और एक केबल के माध्यम से उसे व्हीलचेयर के पास एक बाहरी कंप्यूटर तक पहुंचा दिया। इसके बाद, शोधकर्ताओं ने प्रत्येक पैटर्न को कंप्यूटर पर घुड़सवार एक रोबोटिक हाथ के लिए कमांड कोड में अनुवाद किया, जिससे वह अपने मन से यांत्रिक हाथ को नियंत्रित कर सके। शोध कार्यक्रम को सह-निर्देशन करने वाले ब्राउन न्यूरोसाइंटिस्ट जॉन डोनॉग्यू कहते हैं, "वीडियो के एक फ्रेम में पूरे अध्ययन को सन्निहित किया गया है और कैथी की मुस्कुराहट है।"

डोनोग्यू को उम्मीद है कि यह अध्ययन अंततः मस्तिष्क के लिए बायोनिक अंगों के साथ एक सीधा इंटरफ़ेस बनाना संभव बना देगा। एक अन्य लक्ष्य एक इम्प्लांट विकसित करना है जो डेटा को वायरलेस तरीके से रिकॉर्ड और संचारित कर सकता है। ऐसा करने से उस कॉर्ड को समाप्त कर दिया जाएगा जो वर्तमान में मस्तिष्क को कंप्यूटर से जोड़ता है, जिससे उपयोगकर्ता के लिए गतिशीलता और संक्रमण के जोखिम को कम किया जा सकता है जो त्वचा से गुजरने वाले तारों से होता है।

शायद कृत्रिम अंगों के आविष्कारकों के सामने सबसे कठिन चुनौती शरीर की रक्षा प्रणाली है। "यदि आप कुछ डालते हैं, तो पूरे शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली इसे अलग करने की कोशिश करेगी, " इंग्लैंड के डी मोंटफोर्ट विश्वविद्यालय में फ़ार्मास्यूटिक्स के एक प्रोफेसर जोआन टेलर कहते हैं, जो एक कृत्रिम अग्न्याशय विकसित कर रहा है। उसके सरल डिवाइस में कोई सर्किटरी, बैटरी या मूविंग पार्ट्स नहीं होते हैं। इसके बजाय, टेलर द्वारा आविष्कार किए गए एक अद्वितीय जेल बाधा द्वारा इंसुलिन के एक जलाशय को विनियमित किया जाता है। जब ग्लूकोज का स्तर बढ़ता है, तो शरीर के ऊतकों में अतिरिक्त ग्लूकोज जेल को संक्रमित करता है, जिससे यह नरम हो जाता है और इंसुलिन जारी करता है। फिर, जैसे ही ग्लूकोज का स्तर गिरता है, जेल फिर से सख्त हो जाता है, जिससे इंसुलिन का स्राव कम हो जाता है। कृत्रिम अग्न्याशय, जो सबसे कम पसली और कूल्हे के बीच प्रत्यारोपित होता है, दो पतले कैथेटर द्वारा एक बंदरगाह से जुड़ा होता है जो त्वचा की सतह के नीचे स्थित होता है। हर कुछ हफ्तों में, इंसुलिन के जलाशय का उपयोग करके रिफिल किया जाएगा
सिरिंज जो पोर्ट में फिट होती है।

चुनौती यह है, जब टेलर ने सूअरों में डिवाइस का परीक्षण किया, तो जानवरों की प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है, जिसे निशान ऊतक कहा जाता है। "वे आंतरिक अंगों पर गोंद की तरह हैं, " टेलर कहते हैं, "उन अवरोधों के कारण जो दर्दनाक हो सकते हैं और गंभीर समस्याएं पैदा कर सकते हैं।" फिर भी, मधुमेह एक ऐसी व्यापक समस्या है - 26 मिलियन अमेरिकी पीड़ित हैं- कि टेलर परीक्षण कर रहा है। लोगों के साथ नैदानिक ​​परीक्षण शुरू करने से पहले अस्वीकृति की समस्या को हल करने की ओर एक नज़र के साथ जानवरों में कृत्रिम अग्न्याशय।

कृत्रिम अंगों के कुछ निर्माताओं के लिए, मुख्य समस्या रक्त है। जब यह किसी विदेशी चीज का सामना करता है, तो यह थक्का बनाती है। यह एक प्रभावी कृत्रिम फेफड़े को क्राफ्ट करने के लिए एक विशेष बाधा है, जिसे छोटे सिंथेटिक ट्यूबों के माध्यम से रक्त पास करना होगा। टेलर और अन्य शोधकर्ता बायोमेट्रिक विशेषज्ञों और सर्जनों के साथ मिलकर काम कर रहे हैं जो विदेशी सामग्री की शरीर की स्वीकृति में सुधार करने के लिए नए कोटिंग्स और तकनीक विकसित कर रहे हैं। "मुझे लगता है कि अधिक अनुभव और विशेषज्ञ की मदद से यह किया जा सकता है, " वह कहती हैं। लेकिन इससे पहले कि टेलर अपना शोध जारी रख सके, वह कहती है कि उसे और अधिक धन उपलब्ध कराने के लिए एक साथी की तलाश करनी होगी।

और निजी निवेशकों को आने में मुश्किल हो सकती है, क्योंकि एक आविष्कार को लाभदायक बनाने वाली तकनीकी सफलताओं को प्राप्त करने में वर्षों लग सकते हैं। SynCardia Systems, एक एरिज़ोना कंपनी जो एक कृत्रिम हृदय उपकरण बनाती है, जो प्रति मिनट 2.5 गैलन तक रक्त पंप करने में सक्षम है, 2001 में स्थापित किया गया था, लेकिन 2011 तक काले रंग में नहीं था। इसने हाल ही में एक पोर्टेबल बैटरी चालित कंप्रेसर विकसित किया जिसका वजन केवल 13.5 था। पाउंड जो एक मरीज को अस्पताल की परिधि छोड़ने की अनुमति देता है। एफडीए ने एंड-स्टेज बायवेंट्रिकुलर विफलता वाले रोगियों के लिए सिंटकार्डिया टोटल आर्टिफिशल हार्ट को मंजूरी दी है जो हृदय प्रत्यारोपण की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

बायोनिक हथियारों और पैरों के निर्माता भी एक कठिन वित्तीय लड़ाई लड़ते हैं। "आपके पास एक छोटे बाजार के साथ एक उच्च अंत उत्पाद है और जो इसे चुनौतीपूर्ण बनाता है, " मैकलॉघलिन कहते हैं। “यह फेसबुक या गूगल में निवेश करने जैसा नहीं है; आप प्रोस्थेटिक अंगों में निवेश करके अपना बिल नहीं बनाने जा रहे हैं। ”इस बीच, उन्नत प्रोस्थेटिक्स के लिए सरकारी पैसा आने वाले वर्षों में सख्त हो सकता है। आर्थोपेडिक सर्जन रॉय आरोन ने कहा, "जैसे-जैसे युद्ध कम होते जा रहे हैं, इस तरह के शोध के लिए फंडिंग बंद होती जा रही है।"

फिर एक कृत्रिम अंग या कृत्रिम अंग खरीदने की लागत है। वॉर्सेस्टर पॉलिटेक्निक संस्थान द्वारा प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में पाया गया कि रोबोटिक ऊपरी अंग प्रोस्थेटिक्स की कीमत $ 20, 000 से $ 120, 000 है। हालांकि कुछ निजी बीमा कंपनियां 50 से 80 प्रतिशत शुल्क को कवर करेंगी, लेकिन अन्य के पास भुगतान कैप हैं या रोगी के जीवनकाल में केवल एक डिवाइस को कवर करते हैं। बीमा कंपनियों को यह सवाल करने के लिए भी जाना जाता है कि क्या सबसे उन्नत प्रोस्थेटिक्स "चिकित्सकीय रूप से आवश्यक हैं।"

हेर का मानना ​​है कि बीमा प्रदाताओं को अपने लागत-लाभ विश्लेषणों को मौलिक रूप से पुनर्विचार करने की आवश्यकता है। यद्यपि नवीनतम बायोनिक प्रोस्थेटिक्स कम-जटिल उपकरणों की तुलना में प्रति यूनिट अधिक महंगे हैं, उनका तर्क है कि वे रोगी के जीवनकाल में स्वास्थ्य देखभाल भुगतान को कम करते हैं। "जब लेफ्ट एम्प्यूटेस कम-तकनीक प्रोस्थेसिस का उपयोग करते हैं, तो वे संयुक्त स्थितियों, घुटने के गठिया, कूल्हे के गठिया का विकास करते हैं, और वे लगातार दर्द की दवा पर हैं, " हेर कहते हैं। "वे इतना नहीं चलते हैं क्योंकि चलना मुश्किल है, और यह हृदय रोग और मोटापा को बढ़ाता है।"

हालांकि, अन्य रुझान बताते हैं कि कृत्रिम अंगों और अंगों में सुधार जारी रह सकता है और वे अधिक किफायती हो सकते हैं। विकसित दुनिया में, लोग पहले से कहीं ज्यादा लंबे समय तक रह रहे हैं, और वे तेजी से एक शरीर के अंग या किसी अन्य की विफलताओं का सामना कर रहे हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में निचले अंगों के विच्छेदन का नंबर एक कारण युद्ध नहीं बल्कि मधुमेह है, जो इसके बाद के चरणों में - विशेष रूप से बुजुर्गों में- चरम सीमाओं पर परिसंचरण को बाधित कर सकता है। इसके अलावा, डोनोग्यू का मानना ​​है कि मस्तिष्क-प्रोस्थेटिक इंटरफ़ेस जिस पर वह काम कर रहा है, उसका उपयोग स्ट्रोक के रोगियों और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों वाले लोगों को उनके जीवन को सामान्य बनाने में मदद करने के लिए किया जा सकता है। "हम अभी तक वहाँ नहीं हैं, " डोनॉग्यू मानते हैं, "एक समय आएगा जब किसी व्यक्ति को स्ट्रोक होगा और अगर हम इसे जैविक रूप से ठीक नहीं कर सकते हैं, तो एक तकनीक प्राप्त करने का विकल्प होगा जो उनके मस्तिष्क को फिर से प्रकाशित करेगा। । "

उन प्रौद्योगिकियों में से अधिकांश अभी भी साल दूर हैं, लेकिन अगर किसी को लाभ होगा तो यह पैट्रिक केन होगा, जो चंकी चश्मा और समझदार गोरा बालों के साथ एक बातूनी 15 वर्षीय है। जन्म के तुरंत बाद, वह एक बड़े पैमाने पर संक्रमण से त्रस्त हो गया था, जिसने डॉक्टरों को उसके बाएं हाथ और घुटने के नीचे उसके दाहिने पैर के हिस्से को हटाने के लिए मजबूर किया था। केन सबसे कम उम्र के व्यक्तियों में से एक हैं जिन्हें मेयर ने मुझे दिखाया था।

केन जिस चीज को सबसे ज्यादा पसंद करते हैं, वह उसे महसूस करने का तरीका है। "इससे पहले, मुझे लगता है कि एक 'ओह थे, उसके साथ क्या हुआ? उसे बेचारा, 'तरह तरह की, ' वह कहता है, जैसे हम लंदन के एक कैफे में बैठते हैं। “अब, यह? ऊह है? वह क्या है? यह अच्छा है! '' जैसे कि क्यू पर, अगली मेज की झंकार में एक बुजुर्ग आदमी में है: "मैं तुम्हें कुछ बताऊँगा, यह आश्चर्यजनक लग रहा है। यह बैटमैन के हाथ की तरह है! ”केन आदमी के लिए एक प्रदर्शन करता है। इस तरह की तकनीक लोगों के देखने के तरीके को बदलने के बारे में है जितना कि वह इसे बदलने के बारे में है कि वह क्या कर सकता है।

मैं केन से कुछ दूरगामी अग्रिमों के बारे में पूछता हूं जो आने वाले दशकों में उनके लिए उपलब्ध हो सकते हैं। क्या वह एक ऐसा अंग चाहता है जो उसके कंकाल तंत्र से टकराया हो? ज़रुरी नहीं। "मुझे यह विचार पसंद है कि मैं इसे बंद कर सकता हूं और फिर से हो सकता हूं, " वे कहते हैं। एक कृत्रिम हाथ के बारे में क्या जो सीधे उसके मस्तिष्क के साथ इंटरफेस कर सकता है? "मुझे लगता है कि यह बहुत दिलचस्प होगा, " वे कहते हैं। लेकिन उसे कुछ गलत होने की चिंता होगी।

आगे क्या होता है, इस पर निर्भर करते हुए, केन का भविष्य तकनीकी चमत्कारों से भरा हो सकता है - नए हाथ और पैर जो उसे निकट या उससे भी आगे लाते हैं, एक तथाकथित सक्षम व्यक्ति की क्षमताएं। या प्रगति इतनी तेजी से नहीं आ सकती है। जब मैं उसे बस स्टॉप तक सड़क के पार डार्ट देखता हूं, तो मेरे साथ ऐसा होता है कि वह किसी भी तरह से ठीक हो जाएगा।