دست مصنوعی با احساس

به گزارش technologyreview  اکنون محققان در مرکز پزشکی کلیولند که مربوط به سربازان بازنشسته است توانسته‌اند به کمک دانشگاه کیس وسترن رزرو موفق به ابداع رابط جدیدی شوند که قادر به انتقال حس لامسه از 20 نقطه روی دست مصنوعی است. این کار به طور مستقیم و به کمک تحریک بسته‌های عصبی با  عنوان اعصاب جانبی در بازوی بیمار انجام می‌شود.

تاکنون از این تکنیک در دست مصنوعی دو بیمار استفاده شده و 18 ماه آزمایش شده‌اند. چند وقت قبل ویدئویی منتشر شد که در آن یک مرد چهل و هشت ساله اهل اوهایو را نشان می‌داد که دست راست خود را سه سال قبل در یک سانحه رانندگی از دست داده بود و با استفاده از دست مصنوعی خود در حال برداشتن گیلاسی از روی زمین و تمیز کردن علف‌های روی گیلاس بدون خرد کردن یا فشردن آنها بود.

این کار به لطف فناوری جدیدی فراهم شده که به آشکار سازهای میزان نیروی موجود روی دست مصنوعی اجازه انتقال اطلاعات تماس با اشیاء را به سه رابط عصبی کوچک به اندازه نخود که از طریق جراحی روی انتهای بازوی سمت راست کاشته شده است، می‌دهد.

او دستش را به کمک یک فناوری استاندارد به نام رابط میوالکتریک که سیگنال‌های عضلات پایین بازو را برای پوشش جابه‌جایی حرکات دست مصنوعی مورد استفاده قرار می‌دهد، کنترل می‌کند.

پروفسور داستین تایلر، یکی از متخصصان درگیر در پروژه می‌گوید: این کار امیدهایی مبنی بر این که روزی اعضای مصنوعی قادر به ارائه یک بازخورد دقیق و ماندگار به انسان باشند را تقویت کرده است.

لی میلر، استاد علوم اعصاب دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: این دستاورد بزرگی است چراکه بیشترین میزان تحریک اعصاب محیطی است که تاکنون من دیده‌ام و 18 ماه پایداری چنین اعصابی بی‌نظیر است.

در قلب این فناوری یک نسخه سفارشی از رابط شناخته شده با نام دستبند الکترودی وجود دارد. دستبند هفت میلی‌متری هر مجموعه عصبی در بازو (عصب شعاعی، عصب میانی و عصب اولناریا زند زیرین) را به آرامی و به‌ گونه‌ای احاطه می‌کند تا بیشترین سطح تماس حاصل شود.  سپس در مجموع 20 الکترود روی سه دستبند سیگنال‌های الکتریکی را به آکسون‌ها یا همان رشته‌های عصبی می‌رسانند. این رویکرد با دیگر فناوری‌های تجربی تفاوت‌هایی دارد چراکه در روش‌های قبلی خطر بالقوه تخریب سیگنال‌های ارسالی یا احتمال آسیب‌های عصبی در طول‌ زمان وجود داشت. بنابراین محققان نمی‌توانستند آن روش‌ها را بیشتر از  چند هفته آزمایش کنند.

جک جودی، مدیر موسسه علوم پزشکی و فناوری مهندسی دانشگاه فلوریدا در گینسویل معتقد است این تحقیق، جهان علم را به سمت ایجاد یک بازخورد حسی مستقیم در اعضای مصنوعی جانبازان سوق می‌دهد. جودی بتازگی مدیر طرحی برای آژانس پروژه‌های تحقیقات پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) بوده که قرار است به دنبال ارتقای عملکرد و قابلیت اطمینان رابط‌های عصبی مورد استفاده برای کنترل اعضای مصنوعی سربازانی که در طول خدمت دچار سانحه شده‌اند، بگردد.

تایلر معتقد است اگر همه چیز بخوبی پیش برود این دستگاه بین پنج تا ده سال  دیگر به بازار عرضه خواهد شد.