عصب‌های دوباره سیم‌کشی شده پای رباتیک را کنترل می‌کنند

مردی با استفاده از یک پای رباتیک که مستقیماً از مغز فرمان می‌گیرد، راه می رود و به توپ فوتبال ضربه می‌زند. قدرت تفکر به ‌تنهایی برای حرکت اجسام بی‌جان کافی نیست؛ مگر آنکه آن جسم، پای رباتیکی باشد که به مغزتان سیم‌کشی شده است.

original

به گزارش انجمن فیزیک ایران، مرد ۳۲ ساله‌ای که زانو و ساق پای خود را در سال ۲۰۰۹ طی یک تصادف موتورسیکلت از دست داده، ظاهراً اولین کسی است که با یک عضو قطع‌شده از اندام تحتانی توانسته است یک پای رباتیک را با کمک ذهن خود کنترل کند.

تیمی به سرپرستی لوی هارگرو (Levi Hargrove)، متخصص مهندسی پزشکی از مؤسسه‌ی توانبخشی شیکاگو (Rehabilitation Institute of Chicago) در ایلینویز، هفته‌ی گذشته در the New England Journal of Medicine دستاورد جدیدی را به همراه ویدئویی گزارش کردند که نشان می‌دهد مردی با استفاده از یک پای مصنوعی روی پله‌ها راه می‌رود، از روی سطح شیب‌داری پایین می‌آید و به توپ فوتبال ضربه می‌زند.

مشاهده ویدئوی مربوطه

هارگرو معتقد است مزیت عمده‌ی روش آن‌ها این است که شخص دیگر مجبور نیست از یک سوئیچ کنترل از راه دور یا حرکات عضلانی غیرطبیعی برای فرمان دادن به پای رباتیک استفاده کند تا بتواند حرکات را تغییر دهد، و یا اینکه هنگامی که نشسته است برای جابجایی پا از دست‌ها کمک بگیرد. او می‌گوید: «تا آنجایی که می‌دانیم، این اولین باری است که سیگنال‌های عصبی به منظور کنترل هم زانوی موتوری و هم قوزک پای مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند.» پژوهشگران پیش از این نشان داده بودند که افراد فلج می‌توانند بازوهای رباتیک را با استفاده از فکر خود حرکت دهند (اینجا را ببینید) و افراد سالم نیز قادرند پاهای رباتیک را با استفاده از مغز خود کنترل کنند (اینجا را ببینید). در تازه‌ترین کار سیگنال‌های ماهیچه‌ای هنگام تمایل فرد به حرکت، پیغام‌های فرستاده شده از مغز را تقویت می‌کنند که به این ترتیب یک گام فراتر نهاده‌ شده است (اینجا را ببینید).

برای انجام این کار، جراحان عصب‌هایی که سابقاً برخی از ماهیچه‌های ساق پای مرد را کنترل می‌کردند، مجدداً هدایت کردند. به گونه‌ای که ماهیچه‌های ران او را وادار می‌کنند به شیوه‌ای که جایگذاری هدفمند عصب‌های عضلانی (targeted muscle reinnervation) نامیده می‌شود، منقبض شوند.

سپس حسگرهایی درون پای رباتیک تعبیه کردند تا پالس‌های الکتریکی تولید شده به وسیله‌ی انقباض‌های عضله‌ای ناشی از این روش و عضلات ران را اندازه‌گیری کنند. پژوهشگران بیان می‌کنند هنگامی که جراحان این اطلاعات را با داده‌هایی اضافی از حسگرها ترکیب کردند، شخص توانست پایش را با دقت بیشتری بکار ببرد – در مقایسه با زمانی که تلاش می‌کرد تنها با استفاده از حسگرها آن را کنترل کند. آن‌ها امیدوارند سایر افراد دارای نقص عضو نیز بتوانند از این فناوری طی ۳ الی ۵ سال آینده استفاده کنند.

منبع: http://www.nature.com/news/rewired-nerves-control-robotic-leg-1.13818

مرجع: Hargrove, L. J. et al. New Eng. J. Med. http://dx.doi.org/10.1056/NEJMoa1300126 -2013

image_pdfimage_print
(6 نفر , میانگین : 4٫33 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=5799

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *