Arme protetice de înaltă tehnologie dau amperii o dexteritate și un sentiment de atingere

Touch este o senzație puternică. Unul care ne conectează la lumea din jurul nostru, permițându-ne să distingem între o frecare a pisicilor din spatele mâinii noastre și un unghi ascuțit care se ridică dintr-un perete neterminat.

Dar senzațiile tactile sunt mai mult decât o modalitate de a identifica obiecte. Ele ne permit să ajustăm mișcările muschilor, deoarece informațiile senzoriale sunt transmise creierului din mușchi și din piele. Această informație adăugată face diferența între crăparea unui strugure între degetul mare și degetul nostru, și de a face o mulțime de suc de struguri.

Pentru a oferi amputarilor un sentiment de senzație de membre artificiale, grupul de cercetători condus de Tyler a implantat manșete de electrozi în antebrațul unui pacient de sex masculin și brațul superior al altui pacient. Aceste tipuri de electrozi se înfășoară în jurul pachetului de nervi, mai degrabă decât penetrează membrana protectoare, ceea ce are potențialul de a provoca leziuni nervoase pe termen lung.

Senzorii de pe mâinile artificiale ale pacienților au alimentat informații despre cantitatea de presiune la electrozi, permițând bărbaților să se simtă până la 19 puncte distincte pe membrele lor protetice.

PublicitatePublicitate

Un subiect de studiu deține o tomată de cireș. Fotografie prin amabilitatea lui Russell Lee.

Pentru a genera senzații mai complexe, cum ar fi diferența dintre șmirghel și o suprafață netedă, un calculator a transformat informațiile de la senzori în semnale electrice diferite. Acestea au fost preluate de nervii periferici, care au transmis informațiile senzoriale către creier. De-a lungul timpului, cercetătorii au reușit să regleze semnalele, pe măsură ce pacienții le-au fost înzestrați.

"Sensul atingerii devine mai bun", a spus Keith Vonderhuevel, de la Sidney, Ohio, intr-un comunicat de presa. El și-a pierdut mâna în 2005 și a implantat sistemul în ianuarie 2013. "Ei schimba lucrurile pe computer pentru a schimba senzația. Odată, mi sa părut că apa trece prin spatele mâinii mele."

Din cauza nevoii pentru ca un computer să ajusteze senzațiile de atingere provenite de la senzori, acest sistem funcționează în prezent doar în laborator, dar cercetătorii se așteaptă să dezvolte un sistem bazat pe domiciliu în termen de cinci ani.

Sistemul dezvoltat de celălalt grup de cercetători, cu sediul în Suedia, generează o intrare senzorială din membrul artificial într-un mod asemănător.

Citeste mai mult: Raport Gadget »

cale. Cu toate acestea, cercetatorii au fost, de asemenea, in masura sa ataseze bratul artificial direct la schelet, intr-un proces numit osseointegration, mai degraba decat folosind atașamentul soclu în protestatics disponibile în comerț.

"Am folosit osseointegrația pentru a crea o fuziune stabilă pe termen lung între om și mașină, unde le-am integrat la diferite niveluri", a declarat Max Ortiz Catalan, cercetător științific la Universitatea de Tehnologie Chalmers din Gothenburg, autor al publicației, într-un comunicat de presă. Brațul artificial este atașat direct de schelet, asigurând astfel stabilitate mecanică. "

Max Ortiz Catalan (stânga) și profesor asociat Rickard Brånemark (dreapta) cu primul pacient tratat cu sistemul de implant osos integrat. Fotografie curtoazie de Catalan.

Publicitate

În plus, Catalan și colegii săi au conectat brațul protetic la resturile nervilor și mușchilor din brațul amputeei, oferindu-i atât senzația de atingere cât și capacitatea de a controla membrele artificiale.

Acest lucru ia permis să își păstreze slujba ca șofer de camion, folosind brațul protetic pentru sarcini, inclusiv operarea mașinilor și despachetarea cutiilor de ouă. El îl folosește, de asemenea, pentru legarea șireturilor de pe patinele copiilor lui.

PublicitatePublicitate

"Comunicarea fiabilă între proteză și organism a fost legătura lipsă pentru implementarea clinică a controlului neuronal și feedback-ului senzorial, iar acest lucru este acum în vigoare", a spus Catalan.

Proteza cu personalitate: Artistul din Londra creează stări complicate pentru a se potrivi cu stilurile individuale »

Atinge profundează conexiunea cu proteza

Un sentiment de atingere poate oferi amputeelor ​​un control mai mare asupra membrelor lor, în special cantitatea de presiune aplicată. Cu toate acestea, chiar și fără această senzație, oamenii sunt în continuare capabili să controleze membrele artificiale cu o remarcabilă cantitate de dexteritate, în mare parte datorită feedback-ului senzorial provenit din ochi și din mușchi.

Publicitate

Dar adăugarea de senzație de atingere la o proteză poate beneficia de amputee în alte moduri. Una dintre acestea este reducerea durerii fantomă, senzația intensă că membrul este încă atașat, chiar dacă acesta nu mai este prezent.Pacienții din noile studii au raportat că durerea lor fantomă a scăzut după ce au început să se simtă cu membrele artificiale.

Un simț al atingerii poate, de asemenea, ajuta amputeesii să se integreze psihologic cu proteza lor, permițându-i să nu vadă acest lucru ca pe un instrument extern, ci ca parte a corpului lor. Acest lucru, la rândul său, ar putea reduce numărul de amputați care nu mai folosesc proteza lor după un timp scurt, și de a spori calitatea vieții lor de zi cu zi.

PublicitatePublicitate

Imaginea miniaturală este un subiect de studiu care scutură un strugure dintr-o grămadă. Fotografie prin amabilitatea lui Dale Omori.