הפרופסור בעל הרגליים הביוניות, או: הסייבורג

יו הר, פרופסור במעבדת המדיה של MIT, הנעזר ברגליים ביוניות ומתכנן כאלה בעצמו, הראה בכנס Science in the age of experience שערכה דאסו סיסטמס בבוסטון, כיצד העיצוב מתמזג עם הביולוגיה וישחרר נכים ממגבלותיהם

יו הר, פרופסור במעבדת המדיה של MIT הוא דוגמה חיה לשילוב של הטכנולוגיה והביולוגיה. הוא נכה ששתי רגליו נכרתו לאחר תאונת טיפוס כשהיה בן 17. הר היה אחד המרצים המרכזיים בכנס Science in the age of experience שקיימה חברת דאסו סיסטמס במבנה בית הספר לרפואה של אוניברסיטת הארווראד בבוסטון.

“בכל אחת מהרגליים הביוניות יש שלושה מחשבים בגודל זעיר, 12 חיישנים וגיד שמפעיל אותה ומאפשר לרקוד, לרוץ ולעשות הכל. הרגליים הללו תוכננו, אגב, באמצעות תוכנת סולידוורקס של דאסו סיסטמס”, סיפר הר מעל במת הכנס.

“היום אדבר על תכנון אנושי – מושג שמשמעותו מיזוג הביולוגיה והתכנון. אנו מפשטים עקרונות יסוד של הביולוגיה ומיישמים אותם במכונות. למשל, המנוע הוא המקבילה של שרירי כף הרגל, ישנו חיווט אלסטי המדמה את הגיד, ויש את תהליך המחשוב, שמחבר אותם לעמוד השדרה. כאשר אני הולך – הפקודה הנשלחת למנועים דומה מאוד לפקודות שנשלחות מהמוח וחוט השדרה אל השרירים ההיקפיים. בזכות זאת אני מסוגל לזוז. הרגליים הם רק מבוא לדרך שבה אפשר להחליף חלקים טבעיים מהגוף שהתקלקלו ברכיבים סינתטיים.

“בהיותי בן 17 טיפסתי על צוק ונפלתי. יום אחד התעוררתי בתוך גוף שונה מאוד ושאלתי מה הלאה. הלכתי לרופא השיקום ושאלתי אותו את השאלה הזאת, הוא שאל ‘מה אתה רוצה לעשות?’ אמרתי לו – ‘אני רוצה לנהוג במכונית, לרכוב על אופניים ובהחלט לחזור לטפס על ההרים’. ללא היסוס הוא אמר – ‘תוכל לנהוג במכונית עם בקרה באמצעות הידיים במקום הרגליים, על רכיבה על אופניים ובוודאי טיפוס הרים אין מה לדבר’. הרופא טעה. ברגע שהתאימו לי את הרגליים התחלתי לטפס מייד, וגיליתי שיש לי יתרונות על מטפסים אחרים – אני יכול להיות גבוה כרצוני, אפילו שלושה מטרים, וכך היה לי קל יותר לטפס.

“כבחור צעיר התחלתי לדמיין עולם עתידי, שבו הטכנולוגיה מתקדמת ומחסלת את כל המגבלות האנושיות. אני מאמין שבמאה ה-21 תסתיים הנכות. לשם כך יש לשלב בין הנדסה רובוטית, בינה מלאכותית, הנדסת רקמות, הנדסת חומרים ועוד”

“הרגליים התותבות לא השתנו מאז מלחמת האזרחים בארה”ב בשנת 1960. מדהים שלמרות כל גלי החדשנות מאז, הרבה מעט התקדם בטכניקה הכירורגית. אז כאשר למרבה הצער הרגליים שלי נכרתו, התקינו לי רגליים תותבות בטכנולוגיה של עידן מלחמת האזרחים,. אני מרגיש את רגליי כפנטום, אך לא מסוגל להזיז אותן, אני תקוע בצורה המקורית שבה התקינו אותן, אינני יכול להזיז את האצבע. לא היה קשר בין התותב למוח שלי.

“במעבדת המדיה של MIT אני מפתח התקנים, שיעזרו לי ולנסיין הראשון שלי, ידיד בשם סטיב מרטין, שנפצע באפגניסטן. חיברתי את השרירים באופן מכאני לגדם באמצעות שימוש בטכניקות כירורגיות, וכך אפשר לגרום לשרירים להתכווץ ולהתמתח, באמצעות חיישנים ביולוגיים, החשים את הדינמיקות של הרגל הביונית ושולחים מידע עשיר למערכת העצבים המרכזית. נדרש אימון, שבסופו של דבר האדם חושב והמוח מזיז את האיבר המלאכותי. נדרשנו למחקרים רבים בתחומים שונים.

“חיפשתי מתנדב ומצאתי מטפס הרים בשם ג’ים שנפל מצוק באיי קיימן והחבל לא הצליח לתפוס אותו, רגלו נשברה ולא היה אפשר לשקמה ולבסוף נאלצו לקטוע את רגלו. היה זה בתזמון המושלם. בתחילה התנועות שלו היו גמלוניות, אך בסופו של דבר הוא הצליח לשלוט בקרסול הרובוטי. הוא הצליח להרגיש את הרגל, ואז שיקפנו לו את מצבה לתוך מערכת העצבים שלו. ואז הוא פשוט התעקש לעמוד, והצליח. לאחר מכן הוא הצליח אפילו לעלות ולרדת במדרגות, כאשר כף הרגל המכאנית שלו נעה בהתאם להוראות המוח ברמת התת מודע”.

לדברי פרופ’ הר, לא רק גפיים אפשר יהיה לשחזר בצורה כזו, אלא גם במקרים של פגיעה בחוט השדרה. “קיימים היום שלדים חיצוניים, הנעזרים במנועים. המטרה שלנו היא, שהשלד החיצוני יוכל להשתמש בשרירים בגוף כמו במנועים, ואז הכל יהיה בתוך העור ולא נראה כלום מבחוץ. עמיתי מהקבוצה שלי, בוב וינר, ועמיתיו מפתחים מערכת שתוכל לתקן חוט שדרה שבור באמצעות הנדסת רקמות באמצעות פיגום פולימרי בשילוב עם תאי גזע. לאחר הטיפול אפשר יהיה לעקוף את החלק השבור ולתת פקודות לשאר הגוף. נוכל להיעזר במה שאני מכנה מערכת העצבים הדיגיטלית: נוכל לחווט את עצמנו ולהשתלט על השרירים בעזרת מערכות בקרה מתקדמות על ידי הפעלה מלאכותית או גירוי שרירים. הרעיון הוא לחבר בין מערכת העצבים הטבעית לזו המלאכותית”.

לסיכום אמר פרופ’ הר, כי “החזון שלי הוא ליצור הרמוניה בין המוצרים המלאכותיים לבין הטבע”. הוא השתמש במילה Augmentation – כלומר הגדלת היכולת באמצעות השילוב. לא צריך הרבה דמיון כדי לחשוב על שימושים לטכנולוגיות כאלה בעתיד. “כמובן, כדי למנוע ניצול לרעה אנו חייבים להכשיר מלבד אנשי טכנולוגיה גם אנשים בתחום האתיקה והמדיניות, ואנו נעשה את מה שהחברה תרצה שנעשה”, הוסיף פרופ’ הר. “אנו נטפל בהפסקת הכאב והסבל האנושיים בעולם, ובמקביל נפתח מדיניות וחוקים כדי לעמוד במטרות עמוקות, כגון כיבוד הגיוון האנושי וזכויות הפרט”.

עוד בנושא באתר הידען:

• סימולציה מקנה המידה הקטן ביותר ועד ליקום הנראה כולו – המפתח להבנת היקום (הרצאה נוספת מאותו כנס)
• בזרועות נטויות – חוקרים הצליחו לאפשר לקטוע שתי ידיים להפעיל ידיים ביוניות
• גפיים ביוניות בחיווט מחודש / גארי סטיקס