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

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.