Praskat vejce je náročné - vyvíjejte příliš velký tlak a rozbíjejte skořápky, aplikujte příliš málo a nezlomí se. U ampulí jsou takové úkoly, které vyžadují „správné“ množství tlaku, téměř nemožné, protože tělo není schopno získat zpětnou vazbu od protetických zařízení. Nyní nový výzkum pomáhá dvěma mužům s amputacemi cítit taktilní tlak, průlom, který by jednoho dne mohl změnit způsob, jakým protetické přístroje pracují s tělem.
Související obsah
- Protetická končetina „vidí“, co její uživatel chce chytit
- Nový bezdrátový implantát mozku pomáhá ochrnutým opicím chůze. Lidé by mohli být další.
Studie zveřejněná dnes v časopise Science Translational Medicine podrobně popisuje nový typ protetické paže, který integruje dotykové elektrody do nervového systému těla. Vědci použili toto zařízení, aby se dozvěděli více o tom, jak nervový systém přenáší do těla informace o hmatové intenzitě - intenzitě dotyku.
Dva muži s amputacemi byli vybaveni protetickým systémem, který zahrnuje tlakové senzory na protetické ruce a stimulátor, který přenáší tyto informace o tlaku na manžety elektrod implantovaných kolem tří sad nervů, které řídí pohyb ruky. Když muži používají protetické ruce, vysílají elektrické impulsy s informacemi o tlaku přímo do těch nervů ovládajících ruce, které zase stimulují mozek. Mozek pak interpretuje informace o intenzitě zasílané elektrodami.
Během série testů vědci zjistili, že jejich subjekty dokážou rozlišit 20 úrovní taktilní intenzity. Nejenže dokázali rozlišit mezi podobnými úrovněmi intenzity, ale také dokázali ohodnotit intenzitu dotyku a porovnat ji a dokonce ji přizpůsobit stejné intenzitě na nepetetické ruce.
Vzhledem k tomu, že muži ve své protéze nemají nervová vlákna, jsou tyto výsledky velké. Ale ještě důležitější je, že vědci použili svá pozorování k určení toho, jak nervové reakce na dotek skutečně fungují.
Tyto experimenty naznačují, že pokud jde o neurony aktivované dotykem, jak rychlost palby, tak i počet aktivovaných, poskytují informace o tom, co se děje. Tato informace otevírá potenciální způsoby, jak by budoucí protézy mohly lépe začlenit taktilní informace, které by byly pro amputované pučem.
"Když ztratíte smysl pro dotyk, musíte použít jeden z ostatních smyslů k navázání spojení s objektem, který snímáte, " Jared Howell, ředitel ortopedie a protetiky na Baylor College of Medicine, který nebyl zapojen do studie, říká Smithsonian.com.
Howell, který pracuje s amputacemi ve své klinické praxi a směřuje výzkum k vytvoření lepších protéz, říká, že amputace jsou nuceni spoléhat se na zrak místo na dotek, což jim pak brání v plné účasti na jiných činnostech, které vyžadují jejich smysl pro zrak. "Ve skutečnosti ztratí úroveň nezávislosti a úroveň funkce, kterou by jinak měli, " říká.
V budoucnu vědci doufají, že svou práci využijí jako základ pro výzkum, který by umožnil lepší protetiku nebo dokonce umožnil robotům přenášet hmatové informace na člověka. Experimentální protézy však prozatím umožňují dvěma mužům dělat složitou soustružnickou práci, chodit se psy a ano, crackovat vejce - úkoly, které se kdysi zdály nepřekonatelné s relativně neohrabanými, neurálními protézami.
"Nikdy neobnovíme skutečné funkce, dokud nedostaneme mozek k interakci s protetickým systémem, " říká Howell. Nově ohlášený výzkum může být na této cestě životně důležitým krokem - to znamená, pokud je tato technologie nakonec přístupná více než dvěma lidem.
Mezitím budou vědci nadále praskat kód o tom, jak tělo interaguje s jeho smyslem pro dotyk, jeden neuron (a jedno vejce) najednou.
