Chân giả "thông minh" cho người khuyết tật

Herr đã nói với Ewing rằng hiện đang có một thủ tục mới mà không những phẫu thuật cắt cụt chi thành công mà cái chi giả còn có thể được kiểm soát bằng não bộ của người sử dụng.

Jim Ewing, một kỹ sư 55 tuổi đến từ New Hampshire đã gặp một tai nạn chấn thương do leo núi vào cuối năm 2014. Trong khi phần lớn các xương gãy của Ewing đã tự chữa lành theo thời gian thì xương sên trong mắt cá chân trái của ông đã khiến bệnh nhân chịu cảnh tàn phá không thương tiếc.

Hồi tưởng lại quá khứ, Ewing kể: "Tôi bắt đầu nghĩ rằng có nhẽ cắt cụt chân là tốt nhất để tránh tổn thương sâu thêm cho chân tôi".

Trong cơn tuyệt vọng khi nghĩ đến phẫu thuật cắt chi, Ewing đã gọi cho người bạn cùng phòng Hugh Herr. Herr cũng từng trải qua ca phẫu thuật cắt cụt 2 chi và là người đứng đầu nhóm công nghệ sinh học tại Phòng thí nghiệm truyền thông của Viện công nghệ Massachusetts (MIT), ông cũng là lá cờ đầu thế giới trong nghiên cứu chi giả.

Herr đã nói với Ewing rằng hiện đang có một thủ tục mới mà không những phẫu thuật cắt cụt chi thành công mà cái chi giả còn có thể được kiểm soát bằng não bộ của người sử dụng.

Hệ thống liên kết hoạt động người máy – cơ thể

Hệ thống mới đó là "sản phẩm tim óc" của Tyler Clites, 28 tuổi, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ, công tác tại Đại học Michigan, người từng giành chiến thắng trong Giải sinh viên Lemelson-MIT uy tín hồi năm 2018. 

Mục tiêu của Tyler Clites xem ra rất táo bạo: anh muốn xây dựng nên các cơ phận giả và sáng tạo ra một giao diện thần kinh giữa người máy và con người để cả 2 cùng làm việc ăn khớp với nhau. Để đạt được điều này cần phải có một cách tiếp cận mới đối với phẫu thuật cắt cụt, dạng thức đầu tiên của "mục tiêu tuyên truyền": một từ dùng để nói sự cảm nhận của cơ thể con người để hiểu chúng ta đang ở đâu trong vũ trụ.

Mô phỏng chân nhân tạo đang hoàn thiện của Tiến sĩ Tyler Clites, Đại học Michigan (Hoa Kỳ).
Mô phỏng chân nhân tạo đang hoàn thiện của Tiến sĩ Tyler Clites, Đại học Michigan (Hoa Kỳ).

Tyler Clites đã nghĩ ra một chiến lược 2 hướng: 1- Bảo tồn mối quan hệ các cơ bắp thông qua các mô sinh học và đóng vai trò hoạt động như những cái ròng rọc để khi các mô tương tác thì chúng sẽ liên kết lại với nhau; 2 - Ứng dụng một hệ thống người máy nhằm đo hoạt động điện trong các cơ được nhắm mục tiêu, đồng thời sử dụng dữ liệu để diễn giải ý định của người đeo chi giả.

Giả sử mọi thứ diễn ra theo đúng kế hoạch, lấy ví dụ như khi ai đó có chân cần phải cắt đi, hãy cố gắng đeo thiết bị chi giả vào chân, hệ thống điều khiển sẽ tiếp nhận các hoạt động điện từ cơ của bệnh nhân và truyền trực tiếp đến ngón chân theo một hướng dự định và không kém phần quan trọng, với một lực cực kỳ chính xác. 

Về bản chất, người đeo chi giả sẽ kiểm soát làm thế nào mà thiết bị có thể chuyển động theo ý nghĩ, và giao diện thần kinh sẽ cho phép người sử dụng cảm giác chi giả đang di chuyển như thể nó là một phần cái chân sinh học bình thường. Khi Jim When Ewing nghe nói đến thiết bị kỳ thú, ông đã vô cùng kinh ngạc. 

Trước đó trong đầu Ewing luôn mặc định chỉ có cắt bỏ chi mới giảm cảm giác thống khổ. Ewing nhớ lại: "Tôi đã tiên lượng tình huống xấu nhất về việc cắt bỏ chi nếu một khi giao diện thần kinh không hoạt động như dự đoán".

Vào tháng 7 năm 2016, ca phẫu thuật đã được thực hiện dưới bàn tay của bác sĩ Matthew Carty, cố vấn và cộng tác viên của Tyler Clites tại Bệnh viện Brigham và Phụ nữ ở Boston (Massachusetts). Một tháng sau phẫu thuật, Ewing đã có thể leo núi bình thường. 

Kể từ đó, hơn 13 bệnh nhân đã phẫu thuật chi thành công, đây được xem là một tiến độ nhanh đáng chú ý cho một thủ tục thí nghiệm hoàn toàn mới và đang được xem xét kỹ lưỡng trong giai đoạn xác nhận sớm. Vì phẫu thuật không liên quan đến các thiết bị cấy ghép, thế nên cũng không cần sự phê chuẩn của Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), mặc dù thủ tục đã vượt qua một hội đồng đánh giá thể chế rất nghiêm khắc. 

Rằng hiện tại chỉ mới có bác sĩ Matthew Carty là đang tiến hành phẫu thuật theo hướng mới, nhưng dự kiến cuộc thử nghiệm lâm sàng hiện tại sẽ mang lại khoảng 20 bệnh nhân vào thời điểm năm 2021 và cung cấp đủ dữ liệu nhằm thúc đẩy áp dụng lâm sàng ở quy mô rộng mở hơn.

Bác sĩ Paulinder Rai, giám đốc y khoa tại Trung tâm điều trị và điều dưỡng phục hồi Lynbrook (New York) và cũng là bác sĩ chăm sóc vết thương tại Trung tâm y khoa Mercy về y tế điều trị và chữa lành vết thương (Rockville Centre, New York) phát biểu rằng: "Thành công của bác sĩ Tyler Clites đã giải quyết vấn đề lớn nhất, hóc búa nhất trong thế giới chi giả". 

Bác sĩ Paulinder Rai cũng bày tỏ lo lắng rằng liệu thủ tục mới có hiệu quả khi áp dụng với các phần chi cắt cụt cao hơn không, nơi có sự phối hợp phức tạp đáng kể hơn đối với chuyển động cơ bắp khi chơi đùa.

Bác sĩ Tyler Clites đồng ý rằng các phần chi trên là một thách thức mới, nhưng ông cũng đang hướng về nó. Clites giải thích: "Cánh tay thường yếu hơn chân, nhưng chúng lại đặc biệt khéo léo, vì vậy phẫu thuật chi trên đòi hỏi rất phức tạp do chúng ta cần phải xem nó hoạt động như thế nào".

Sáng kiến y học đột phá

Tham vọng của Tyler Clites luôn lớn và anh không cho rằng mình không thể bỏ cuộc với những sự cố tai nạn bất ngờ. Lớn lên ở Dunbarton (New Hampshire), mẹ anh là một cô giáo tiểu học, còn cha có một doanh nghiệp phong cảnh, Clites tỏ ra yêu thích khoa học. 

Clites kể: "Tôi đã thấm thía khi nhìn thấy tác động của những giới hạn về di động và chuyển động trong đời sống của con người, đặc biệt là ở khu vực thiếu sự quan tâm". 

Tyler Clites đã tâm sự với một đồng nghiệp về nghiên cứu chi giả trước khi anh rời Brazil, và chuyến đi ấy cũng đóng "bê tông" các mục tiêu của anh: Trở lại Hoa Kỳ, Clites đã tham gia vào phòng thí nghiệm của Hugh Herr và cuối cùng lấy bằng Tiến sĩ về kỹ thuật y sinh thông qua một chương trình hợp tác giữa MIT và trường y Harvard.

Khi nghiên cứu kéo Tyler Clites sâu hơn về ngành sinh học Tân Thời Đại, Clites bắt đầu lập luận rằng xã hội cần phải vật lộn với những câu hỏi lớn hơn về cơ thể người sẽ ra sao trong tương lai gần - chỉ ra rằng người ta cảm thấy thoải mái với ý tưởng phục hồi chức năng khi đề cập đến tay chân, nhưng không phải là tăng cường. Chuyện gì sẽ xảy ra nếu chúng ta chạy nhanh hơn bằng thủ tục mới, nó có ổn không? Có hay không những người thật khỏe mạnh (và giàu có) mới được lựa chọn cho giao diện thần kinh? 

TS Clites quả quyết: "Các mối bận tâm chính sẽ là quyền truy cập và khả năng phân tầng hơn nữa cho những sự phân chia kinh tế xã hội, nhưng khi thị trường tăng quy mô của loại công nghệ mới này thì khi đó giá thành sẽ giảm". 

TS Clites cũng nhấn mạnh rằng: "Những nỗ lực thiết kế của chúng tôi là chế tạo ra những người máy hoàn hảo. Con người sẽ đi kèm song song với máy để khiến cả 2 tương tác dễ dàng và hiệu quả hơn, nói cách khác đó là một dạng người cơ khí hóa ưu việt hơn. Liệu con người như thế có khôn ngoan hơn không? Chắc chắn là có. Nhưng cũng cần thêm thời gian để đi.

Thanh Hải (tổng hợp)

Các tin khác

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.