ایجاد حس در بازوی مکانیکی از طریق کاشت ایمپلنت در مغز + ویدئو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از DailyMail، ناتان کاپلند 18 ساله که بود در تصادف ماشین در یک شب بارانی در پنسیلوانیا به شدت مجروح شد. کاپلند هنگامی که تصادف اتفاق افتاد سال اول رشته مطالعات نانو در کالج بود. اما مشکلات سلامتی او را وادار به ترک تحصیل کرد. یکی از اولین کارهایی که او پس از مجروح شدن انجام داد، ثبت‌نام در مدرسه پزشکی بیماران مایل به شرکت در آزمایش‌های بالینی بود.

10 سال بعد، سرپرست تیم او را به عنوان گزینه مناسب برای عمل کاشت ایمپلنت در مغز انتخاب کرد و محققان درک اجسام مناسب برای لمس و نگه داشتن را در وی آزمایش کردند.

اوایل سال جاری در پروژه walk Again در برزیل محققان به این نتیجه رسیدند که کسانی که به دلیل صدمات شدید ستون فقرات فلج شده‌اند، می‌توانند توانایی حرکت پاهایشان را بعد از آموزش اسکلت خارجی مرتبط با مغزشان بازیابی کنند. این پروژه بر اساس کنترل اسکلت با تمرکز بر ذهن برای افراد ناتوان طراحی شد اما تنها یکی از افراد قادر به راه رفتن دوباره با کمک عصا شد.

پروفسور روبرت گانت، از دانشگاه پیتسبرگ که رهبری تیم درمان کاپلند را بر عهده دارد، می‌گوید: «این تیم سعی کرده است که از توانایی‌های طبیعی مغز استفاده کند و هدف نهایی ساخت سیستمی است که شبیه یک بازوی طبیعی احساس و حرکت کند».

وی می‌افزاید: «هنوز راه طولانی برای رسیدن به هدف نهایی داریم اما این یک شروع فوق‌العاده محسوب می‌شود».

کشف این که بیماران می‌توانند بعضی حس‌ها را از طریق تکنیکی- که در اصطلاح رابط کامپیوتر-مغز نامیده می‌شود- بازیابی کنند، انقلابی در درمان فلج به شمار می‌آید.

پزشکان در مغز کاپلند میکروالکترودهایی را کار گذاشته که سایزی کوچک‌تر از دکمه پیراهن دارند. کاپلند به کمک این الکترودها توانست اجسام را لمس و احساس کند.

کاپلند می‌گوید: «من می‌توانم همه انگشت‌هایم را احساس کنم که واقعا حس عجیب و غریبی است. گاهی اوقات احساس الکتریکی و گاهی اوقات فشار است اما در بیش‌تر مواقع، می‌توانم حس انگشتان دست را با دقت کم توضیح بدهم. احساسی شبیه لمس شدن یا فشار دادن دست است. یک جفت الکترود در پنجه دستم احساسی مانند یک لمس منظم به من می‌دهد که اصلا دردناک نیست فقط یک نوع صداست که نه خوشایند و نه ناراحت کننده است».

کاپلند با کمک این سیستم می‌تواند قسمت بالای بازوانش را حرکت دهد، بدون این که هیچ احساس و حرکتی در پایین بازو و انگشتان دستش داشته باشد.

کاپلند می‌گوی: «معمولا این سیستم را به صورت یک صدا و یا فشار مانند مچاله شدن در کف دست و انگشتانم حس می‌کنم و در حالی که فشار را از طریق انگشتانم حس می‌کنم، می‌توانم بگویم که فشار در چه حدی است. تا این حد که حتی می‌توانم بگویم آن شیء گرم است یا سرد».

در این آزمایش، کاپلند با این که چشمانش کاملا بسته بود، به درستی توانست بگوید کدام یک از انگشتان رباتیکش لمس شده است.

در حال حاضر فقدان حس لامسه یکی از نکات کلیدی در دستگاه‌های رباتیک است. این احساس زمانی خیلی مهم است که شی‌ئی را بالا می‌بریم؛ برای مثال اجسام سنگین مثل آجر و مایعات و یا نگه داشتن یک تکه کیک که هر کدام به رویکرد و کنترل فشار متفاوت نیاز دارند.

مترجم: مهدیه طاهری