Úvod Veda & Tech Bionická ruka bude čoskoro realitou

Bionická ruka bude čoskoro realitou

Foto: archív

Výskumníci z Univerzity Case Western Reserve (CWRU) a Univerzity v Chicagu otestovali protetické systémy, ktoré umožňujú ľuďom s amputovanou končatinou, aby cítili na protéze rovnakú intenzitu tlaku, ako na zdravej ruke. Informáciu zverejnili na webe CWRU. Štúdiu publikoval odborný časopis Science Translational Medicine.

Len nedávno vedci úspešne pomocou rozhrania počítača dokázali vrátiť ochrnutému pacientovi časť základného zmyslu, ktorým bol hmat. Biomedicína urobila ďalší významný pokrok a umožnila ľuďom s amputovanou končatinou pocítiť dotyk prostredníctvom bionickej končatiny.

Vedci z CWRU v predchádzajúcich výskumoch určili, ako dokáže nervový systém vnímať silu tlaku určitého objektu na pokožke. Zistili, že mozog rozpozná hmatové vnemy známych predmetov už vďaka stimulácii rôzneho počtu nervových vlákien špecifickými elektrickými impulzmi s rôznou intenzitou, šírkou a frekvenciou.

Pre praktické použitie zistení výskumníci vytvorili protetické končatiny so snímačmi tlaku vysielajúcimi signály do prenosného stimulátora. Elektrické impulzy, ktoré sa generujú v stimulátore, prechádzajú na prstence obtočené okolo hlavných nervových dráh na ruke.

Reprodukcia: archív
Reprodukcia: archív

Kontaktné plochy na prstencoch umožňujú stimuláciu nervov a prenos signálov do mozgu. Ten rozlišuje rôznu intenzitu dotykov, ktoré zaznamenali senzory. Protetický systém vedci testovali na dvoch dobrovoľníkoch. Jeden z nich dokázal pomocou bionickej ruky obratne ovládať sústruh. Druhý bez väčších problémov zvládol rôzne činnosti v domácnosti.

Vďaka bionickému systému dokázali dobrovoľníci rozlíšiť prostredníctvom protéz dvadsať úrovní intenzity dotyku, ktoré interpretovali ako tlak. „Čím viac prirodzenej spätnej väzby používateľ získa, tým menej sa sústredí na bionickú ruku a viac pozornosti bude venovať samotnej činnosti,“ povedal člen výskumného tímu Dustin Tyler.

Využitie týchto systémov podľa neho v budúcnosti môže podstatne prekonať ich pôvodné určenie, pretože dokážu sprostredkovať hmatové informácie aj na diaľku. „Operátor môže vďaka nim cítiť dotyky robotického prieskumníka na dne oceánov alebo zistiť, čoho sa robot-pyrotechnik dotýka pri zneškodňovaní bômb,“ dodal Tyler.

Skúsenosti dobrovoľníka s protetickou končatinou schopnou sprostredkovať dotyk: