Zamislite bioničku ruku koja se izravno povezuje s živčanim sustavom: mozak kontrolira njegove pokrete, a nosilac osjeća pritisak i toplinu mehaničkim udom. Usput, upozoravaju nas da će s razvojem fotonskih senzora takve fantazije uskoro postati stvarnost.
Postojeći neuronski interfejsi zasnovani su na elektronici i metalnim komponentama koje tijelo može odbaciti. Stoga, Mark Christensen sa Univerziteta Southern Methodist u Dallasu (SAD) i njegove kolege stvaraju senzore od optičkih vlakana i polimera, za koje je manje vjerojatno da će uzrokovati imunološki odgovor, a također nisu podložni koroziji.
Senzori su u fazi prototipa, i za sada su, nažalost, preveliki da bi se mogli ugraditi u tijelo.
Senzori su polimerne kuglice. Svaka sfera opremljena je optičkim vlaknom koje emituje snop svetlosti. On lukavo teče unutar sonde, što se naziva "režim šaputanja galerije" (način šaputanja galerije) u čast istoimene sobe u londonskoj katedrali Svetog Pavla, gdje zvuk putuje dalje nego inače, jer je odbija se od konkavnog zida.
Ideja uređaja je sljedeća: električno polje povezano s živčanim impulsom utječe na oblik sfere, što zauzvrat mijenja rezonanciju svjetlosti na unutarnjoj ljusci, odnosno živac zapravo postaje dio fotonsko kolo. Promjena rezonancije svjetlosti koja se širi optičkim vlaknima šalje signal manipulatoru da mozak, na primjer, želi pomaknuti prst. Povratna informacija se dodjeljuje infracrvenom zračenju koje djeluje direktno na živac. Svjetlost usmjerava reflektor smješten na kraju vlakna.
Hipotetički, uređaj će biti koristan ne samo onima koji su izgubili udove, već i pacijentima s lezijama leđne moždine: senzori i optička vlakna pomoći će zaobići neoperativno područje. No, prije ugradnje senzora morate saznati gdje se nalaze potrebni živčani završeci: na primjer, kirurg će pacijentu predložiti da pokuša podignuti ruku koja nedostaje.
Naučnici planiraju demonstrirati izvediv prototip na primjeru mačke ili psa u narednih nekoliko godina. Ali prvo će se veličina senzora morati smanjiti sa nekoliko stotina na 50 mikrona. Projekat vrijedan 5,6 miliona dolara finansira Agencija za napredne istraživačke projekte (DARPA) američkog Ministarstva odbrane.
