„Ennek a személyes élménynek köszönhetően felismertem, hogy milyen kiaknázatlan lehetőségeket rejt a technika a gyógyítás és rehabilitáció terén, ez pedig megadta az alaphangot egész tudományos pályámhoz! ”

-Hugh Herr-

Ma ismét az orvostudományok világában barangolunk, pontosabban egy olyan vidéken, ahol a gépészet találkozik az egészségüggyel, a gép az emberi testtel. Valamikor tavasszal egy kocogásból hazatérve éppen az edzőteremben tapostam a lépcsőző gépet, amikor a CNN Next List műsorára lettem figyelmes a sportolókat szórakoztatni hivatott TV készülékre pillantván. A riportalany Hugh Herr volt, aki az MIT Biomechatronika csoportjának vezetőjeként úttörő szerepet tölt be a minél élethűbb művégtagok kifejlesztésében. Ezek az eszközök mára olyan szintre jutottak el, hogy  rájuk szoruló embertársaink mozgásából néha észre sem lehet venni, hogy mesterséges végtaggal rendelkezik az illető. Az USA-ban töltött idő alatt nem egy ilyen példát láttam a saját szememmel. Hugh Herr története nem csak azért figyelemreméltó, mert jól példázza, hogy milyen fantasztikus lehetőségeket nyit meg az emberi tudás tárháza, hanem mert hivatásához személyes tragédiája vezette el… Tovább után egy magával ragadó és megindító emberi történet kitartásról, tudásról és kreativitásról!

Hugh Herr egy sportos családba született, a kirándulás, természetjárás, kaland a mindennapok része volt. 6 évesen már profi sziklamászónak számított. 17 évesen vágott neki a Mount Washington csúcsát célzó útnak egy barátjával, mely nem csak az ő életét változtatta meg, hanem rengeteg rászorulóét is. Egy hirtelen lecsapó hóvihar következtében eltévedtek, rossz irányba fordultak, és csak 4 nappal később kerültek elő, kis híján halálra fagyva. Herr társa elvesztette több ujját, de Hugh még rosszabbul járt. A súlyos fagyási sérülések következtében mindkét lábát amputálni kellett térdtől lefelé. A tragédiát tovább mélyítette a lelki teher, melyet az egyik segítségre induló, Albert Dow, lavina okozta halála jelentett. Ahogy ő maga fogalmaz:  

„Úgy gondoltam, 2 lehetőségem van. Feladhatom és elmerülhetek a depresszió és önsajnálat mocsarában, vagy összeszedhetem magam, és megtehetek mindent, hogy életemet egyfajta pozitív erővé transzformáljam. Albert önfeláldozására gondolva úgy éreztem, hogy olyan életet kell éljek, amivel utólag kiérdemelhetem azt…”

Hugh balesete előtt világklasszis sziklamászó volt, de 2-es, 3-as tanuló és saját bevallása szerint nem tudta, hogy mennyi 100 10%-a… Mára végzettségét tekintve rendelkezik egy gépészmérnöki diplomával az MIT-ról, és egy biofizikából szerzett doktorátussal a Harvardról… Mindez azonban eltörpül amellett, hogy a saját maga által tervezett bionikus lábakon áll, melyek másodpercenként 500-szor aktualizálják a szükséges mechanikai paramétereket, hogy a valós, emberi végtagot megfelelő módon pótolhassák.  

Balesete után a sziklamászás iránt érzett olthatatlan szenvedélye indította el „kutatásait”. A kísérletezések színhelye egy helyi kis műhely volt Pennsylvaniában, ahol saját maga kezdett el minél használhatóbb művégtagokat fabrikálni. Nem tellett bele sok idő, és ismét a sziklákon találta magát, ahol a meghosszabbított lábaknak komoly hasznát vette. Ami működött a sziklán (a képen ő látható), az azonban az ízületek hiányában keserves fáradtságot jelentett a talajon… Ez indította el tudományos pályáján: egy a valós végtagot megfelelően leképező műláb kifejlesztése lebegett a szeme előtt.  

Munkatársaival hamar felismerték, hogy a protézissel rendelkezők a sétához átlagosan 30%-al több energiát használnak fel egészséges társaiknál. Ennek oka elsősorban a bokák által kifejtett erő hiányában keresendő. Az első lépés tehát a puszta megfigyelés és megismerés volt: minél több információra volt szükség az emberi izomzat működéséről, az ínszalagok szerepéről, a pontosan meghatározott nagyságú erőkről, a természet által tökéjre fejlesztett berendezésről, melyet lábnak nevezünk.  

A kulcs a szalagok szerepének mély megértése és lemodellezése volt. Amikor valaki egy kis mélyedésbe lép és lábfeje hátra feszül, akkor az Achilles-ín érzékeli a megnyúlást, és jeleket továbbít az agyba, mely a kapott információk tükrében utasítja az izomzatot a megfelelő nagyságú erőhatások összehúzódás által történő kifejtésére. Ezen megnyúlások mérése technikailag is kivitelezhető rugalmas szalagok segítségével, a problémát a megfelelő nagyságú erő motorokkal való előállítása jelentette. Nem lehetett ugyanis a szükséges nagyságú erőt kellőképpen könnyű berendezésekkel és kívánt sebességgel létrehozni. A szalagok és inak lemodellezésével azonban ezt is sikerült megoldani: az izmok munkáját ezen rúgókhoz hasonló elven működő szövetek könnyítik meg, és ez már technikailag is leképezhető. A megfelelő elven kapcsolt rugók tárolják az energiát, amelyet aztán a kívánt pillanatban a célnak megfelelően lehet erővé alakítani, megkönnyítvén az aktuátorok munkáját.  

„Annak ellenére, hogy alumíniumból, szilikonból és szénből vannak ezek az alkatrészek, a rendszer úgy viselkedik, mint egy hús-vér láb.”

Számtalan kérdés fogalmazódhat meg az olvasókban, de egy mindenképpen: honnan tudja a láb, hogy mit akar csinálni gazdája? Ezen a ponton a kutatók is kihívásokkal küzdenek, ugyanis az idegrendszerre való közvetlen rákapcsolódás még nem megoldott, noha ígéretes kísérletek zajlanak ezen a területen is. A már nem létező bokához induló idegi jelek viszont soha nem érnek célba, így hatásuk nem érzékelhető semmilyen módon. A jelenlegi legfejlettebb módszer a probléma elhárítására műtéti beavatkozást igényel: az idegeket a csonkolt végtag nem használt izmaira kötik, így az eredetileg bokát mozgatni hivatott jelek egy kis izomcsomót rándítanak össze a térd alatt. Különböző elektródok ezt az összerándulást érzékelik és veszik alapul.  

Hugh azonban rámutat arra, hogy 1 mérföldnyi futás során az ember akár egy pohárnyi vizet is képes kiizzadni, ami aligha kedvez az elektródák tevékenységének. A jelenlegi állatkísérletek során már magába az izmokba ültetett chip-eket alkalmaznak, melyek az összerándulást érzékelve vezeték nélküli módon továbbítják a jeleket a géphez…  

Fantasztikus, lélegzetelállító és a szerencsétlenül járt emberek számára szinte felbecsülhetetlen jelentőségű eredmények ezek, amik alighanem a laikus olvasót is ámulatba ejtik. A tudomány és technika diadala, amely a mindennapok szörnyűségei hátterében és mainstream média figyelmét elkerülve vívja meg nap mint nap győztes ütközeteit. Jómagam határtalan lelkesedéssel olvastam erről a nagyszerű emberről, és remélem legalább pár idetévedő gazdagabb lesz ennek az emberi történetnek a tanulságaival és eredményeivel. Az ő szavaival zárnám a sorokat:  

„Gyakran megkérdezik tőlem, hogy ha kívánhatnék egy tündértől valamit, akkor vissza akarnám-e kapni a lábaimat. Mindig az a válaszom: egyáltalán nem! A bionikus végtagjaim a lényem részei, és idővel a személyiségem részeivé is váltak!”