حس کردن گرما با دست مصنوعی/ یک پیشرفت خارق العاده

به گزارش زندگانی، پژوهشگران می گویند که این نوآوری برای اولین بار ارایه شده است و راه را برای ادغام کردن احساسات در اندام های مصنوعی هموار می کند.

بر اساس گزارش زندگانی، پروفسور «سلیمان شکور»(Solaiman Shokur)، پژوهشگر ارشد این پروژه در «مووسسه فناوری فدرال لوزان سوییس»(EPFL) گفت: مشخص شده که افزایش بازخورد حسی در یک اندام مصنوعی می تواند به افراد دچار قطع عضو کمک کند تا احساس کنند اندام مصنوعی یک بخش از بدن آنهاست. نمی توان حس طبیعی را بدون دما ایجاد کرد.

شکور خاطرنشان کرد: این روش می تواند افراد دارای اندام مصنوعی را قادر کند تا متوجه شوند آیا یک جسم به طور خطرناکی داغ است یا خیر و به آنها کمک می کند تا بین مواد متفاوت تمایز قایل شوند. وی افزود: فراتر از آن، این روش یک روزنه را به سوی جنبه اجتماعی تر لمس کردن باز می کند.

شکور و همکارانش گفتند که چگونه پیشتر نشان داده اند با گرم کردن یا سرد کردن نقاط خاصی از قسمت باقی مانده بازو می توان احساس گرما یا خنکی را در دست قطع شده ایجاد کرد. با تکیه بر این نتیجه، آنها «مینی تاچ»(MiniTouch) را ابداع کردند که در آن، یک حسگر دما روی قسمتی از دست مصنوعی قرار می گرفت که به نظر می رسید احساسات حرارتی از آن ناشی می شوند.

هنگامی که حسگر تغییر دما را تشخیص داد، به یک کنترل کننده دما سیگنال فرستاد. این کار، اطلاعات را به جزء دیگری انتقال داد که در قسمت بالایی دست مصنوعی نصب شده بود و پوست بازو را لمس می کرد. دمایی که توسط حسگر تشخیص داده شده بود، در بازو برای ایجاد کردن احساسات بازتولید شد. دستگاه در این پژوهش، دماهای 20 تا 40 درجه سلسیوس را بازتولید کرد. نتیجه این بود که شخص، حرارت را در محل حسگر دما روی دست قطع شده خود احساس کرد.

برای آزمایش کردن مینی تاچ، پژوهشگران آن را روی دست مصنوعی یک مرد 57 ساله به نام «فابریزیو»(Fabrizio) نصب کردند که دست راستش از زیر آرنج قطع شده بود. آنها متوجه شدند که فابریزیو هنگام استفاده کردن از دستگاه می تواند بین بطری های یکسان حاوی آب سرد، گرم یا دمای اتاق با دقت 100 درصد تمایز قایل شود. هنگامی که دستگاه خاموش شد، دقت او 33 درصد بود.

فابریزیو وقتی چشم بند داشت، با استفاده از مینی تاچ توانست بین صفحات مسی، شیشه ای و پلاستیکی با دقت معادل دست دیگر خود تمایز قایل شود، اما هنگامی که دستگاه خاموش شد، انتخاب های او از روی شانس بودند. شکور گفت: مینی تاچ توانایی فابریزیو را برای تمایز قایل شدن هنگام استفاده از چشم بند افزایش داد. البته دقت او با دست سالم بالاتر بود؛ احتمالا به این دلیل که اطلاعاتی مانند بافت را نیز حس می کرد.

همچنین این دستگاه، دقت فابریزیو را بهبود بخشید که اگرچه با سرعت بالا همراه نبود، اما او توانست گرما و سرمای یک جعبه مکعب فولادی را در فاصله یک دقیقه تشخیص دهد.

فابریزیو گفت: احساس من در دست قطع شده، شدیدتر از دست سالم هنگام تشخیص دادن مکعب های گرم یا سرد بود. پس از تصادف کردن در 20 سالگی، یک دست مصنوعی را امتحان کردم که به من یک حرکت ساده می داد، اما با این فناوری های جدید می توانم بهتر بفهمم که چه چیزی را لمس می کنم.

اگرچه پژوهشگران گفتند که این دستگاه باید روی گروه بزرگ تری از بیماران آزمایش شود، اما آنها خاطرنشان کردند که مینی تاچ نیازی به جراحی ندارد و مبتنی بر تجهیزات الکترونیکی در دسترس است. این بدان معناست که می توان آن را روی پروتزهای موجود نصب کرد. مینی تاچ به راحتی شخصی سازی می شود و نسبتا ارزان است.

پروفسور «سیلوسترو میچرا»(Silvestro Micera)، پژوهشگر موسسه فناوری فدرال لوزان سوییس و «مدرسه مطالعات پیشرفته سنت زندگانی»(SSSA) در ایتالیا گفت: گروه ما اکنون در حال برنامه ریزی کردن برای ساخت یک سیستم پوشیدنی هستند که به افراد دچار قطع عضو امکان دهد تا بسیاری از احساسات گوناگون مانند فشار، بافت، موقعیت، دما و رطوبت را با استفاده از اندام مصنوعی خود تجربه کنند. این برای ما یک گام بسیار بزرگ خواهد بود.

5858