Pucanje jajeta je izazovno - izvršite previše pritiska i ljuska se razbije, nanesite premalo i neće se slomiti. Za amputirane osobe, takvi zadaci koji uključuju "upravo prave" količine pritiska su gotovo nemogući zbog nemogućnosti tijela da dobije povratne informacije od protetskih uređaja. Sada, novo istraživanje pomaže dvojici muškaraca s amputacijama osjetiti taktilni pritisak, što je proboj koji bi jednog dana mogao promijeniti način rada protetskih uređaja s tijelom.
Povezani sadržaj
- Protetski ud “vidi“ ono što njegov korisnik želi zgrabiti
- Novi bežični implantat mozga pomaže hodanju paraliziranih majmuna. Ljudi bi mogli biti sljedeći.
Studija, objavljena danas u časopisu Science Translational Medicine, detaljno opisuje novu vrstu protetske ruke koja integrira elektrode osjetljive na dodir u živčani sustav tijela. Istraživači su pomoću uređaja naučili više o tome kako živčani sustav tijelu prenosi informacije o taktilnom intenzitetu - intenzitetu dodira.
Dvojica muškaraca s amputacijama bila su opremljena protetskim sustavom, koji uključuje senzore tlaka na protetskoj ruci i stimulator koji te informacije o tlaku prenosi na manžetne elektroda implantiranih oko tri seta živaca koji kontroliraju kretanje ruke. Kad muškarci koriste svoje protetske ruke, šalju električne impulse s informacijama o pritisku izravno na živce koji kontroliraju ruku, a koji zauzvrat potiču mozak. Mozak zatim interpretira informacije o intenzitetu koje elektrode šalju.
Tijekom niza testova, istraživači su otkrili da njihovi ispitanici mogu razlikovati 20 razina taktilnog intenziteta. Oni ne samo da su mogli razlikovati slične stupnjeve intenziteta, već su također mogli ocijeniti intenzitet dodira i usporediti ga, pa čak i usporediti ga s istim intenzitetom, na ne-protetskoj ruci.
S obzirom da muškarci nemaju živčana vlakna u svojoj protezi, ovi rezultati su velika stvar. No što je još važnije, istraživači su koristili svoja zapažanja kako bi utvrdili na koji način neuronski odgovori na dodir zapravo djeluju.
Ovi eksperimenti sugeriraju da kada su u pitanju neuroni aktivirani dodirom, i brzina pucanja i aktivirani broj daju informacije o tome što se događa. Te informacije otvaraju potencijalne načine na koje bi buduće proteze mogle bolje ugraditi taktilne informacije, što bi bio udar za amputirane.
"Kad izgubite osjećaj dodira, morate koristiti jedno od drugih osjetila kako biste uspostavili vezu s objektom koji odaberete", Jared Howell, direktor ortopedije i protetike na Medicinskom fakultetu Baylor koji nije bio uključen u studija, kaže Smithsonian.com.
Howell, koji radi s amputiranima u svojoj kliničkoj praksi i vodi istraživanja za stvaranje boljih proteza, kaže da su amputirani prisiljeni osloniti se na vid umjesto na dodir, što ih tada sprečava da u potpunosti sudjeluju u drugim aktivnostima koje zahtijevaju njihov vid. "Oni zapravo gube razinu neovisnosti i razinu funkcije koju bi inače imali", kaže on.
U budućnosti se istraživači nadaju da će koristiti svoj rad kao temelj za istraživanje koje bi moglo omogućiti bolju protetiku ili čak omogućiti robotima da prenose taktilne informacije ljudima. Ali za sada, eksperimentalne proteze dopuštaju dva čovjeka da rade složene struge, hodaju pse i da, razbijaju jajašce - zadatke koji su se nekad činili nepremostivim s relativno nezgodnim, nenevralnim protezama.
"Nikad nećemo vratiti pravu funkciju dok ne nađemo mozak za interakciju sa protetskim sustavom", kaže Howell. Novo najavljeno istraživanje moglo bi biti važan korak na tom putu - odnosno, ako je ova tehnologija na kraju dostupna više od dvije osobe.
U međuvremenu, istraživači će nastaviti razbijati kôd o načinu na koji tijelo utječe na dodir, jedan neuron (i jedno jaje) u isto vrijeme.
