امروزمهر ۱۰, ۱۴۰۲

اخبار علمی : ساخت پای مصنوعی که احساس دارد!

صنعت ساخت اعضای بدن مصنوعی در چند ساله اخیر پیشرفت های قابل توجهی داشته است. چند روز پیش بود که در ساختنی خبر ساخت یک پای مصنوعی که با ذهن کنترل میشود را خواندید. چندی پیش هم یک پوست آزمایشگاهی ساخته شد که سرما و گرما را احساس میکرد و حالا یک پای مصنوعی با این ویژگی ساخته شده است. این پای مصنوعی نه تنها برخی از احساس های یک پای معمولی را شبیه سازی میکند بلکه دردهای فانتومی معلولان را هم کاهش میدهد.

طراح این پای مصنوعی پروفسور هوبرت اگر اتریشی است که چند سال پیش هم با خبر ساخت دست مصنوعی که با ذهن کنترل میشد خبرساز شد. اگرچه کمی زمان میبرد تا این پای مصنوعی وارد بازار بشود اما کسانی که تاکنون این پای مصنوعی را امتحان کرده اند، بسیار راضی هستند. یکی از معلولانی که به مدت شش ماه با این پای مصنوعی زندگی کرده است درباره احساسش به رسانه ها گفته است:

استفاده از این پا مثل زندگی دوباره است؛ انگار دوباره متولد شده ای. درست مثل این است که دوباره صاحب پا شده ام. دیگر روی یخ لیز نمی خورم و می فهمم که روی سیمان، چمن یا شن و ماسه راه میروم. حتی میتوانم سنگ های کوچک را هم احساس کنم.

این پای مصنوعی دقیقاً مشکلی را حل میکند که هیچ یک از نوآوری های این حوزه راه حلی برای آن نداشته اند : برگرداندن احساس به پای معلول. نه بازوی رباتیک پرینت شده نه پروتزهایی که با مغز کنترل میشوند. پروفسور اگر برای حل این مشکل یک فرایند دو مرحله ای طراحی کرده است.

این پای مصنوعی سیگنال هایی به مغز میفرستد که معلول را قادر میسازند محیط اطرافش را مثل یک آدم سالم احساس کند

این پای مصنوعی سیگنال هایی به مغز میفرستد که معلول را قادر میسازند محیط اطرافش را مثل یک آدم سالم احساس کند

اول یک جراح باید رشته های عصبی اندام قطع شده را دوباره بهم متصل کنند. برای اینکار دو سر قطع شده اعصاب پا در قسمتی از زیر پوست و در بافت های سالم بهم وصل میشوند. سپس یک پای مصنوعی سبک که مجهز به آرایه ای از سنسورهاست به پای معلول وصل میشود. به این ترتیب هربار که بیمار قدمی برمیدارد سنسورها اطلاعات محیطی را دریافت میکنند و آنها را به مغز میرسانند.

در یک پای سالم گیرنده های پوستی اطلاعات محیطی را به مغز میرسانند اما در پای یک معلول این گیرنده ها وجود ندارند. با این وجود اندام های رسانای اطلاعات – یا همان رشته های عصبی – سالم هستند و فقط باید راهی برای تحریک آنها پیدا کرد.

این سنسورها کار گیرنده های پوستی را انجام میدهند و رشته های عصبی را تحریک می کنند. سنسورها به مغز می گویند یک پای سالم وجود دارد و کاربر آن در حین راه رفتن آن را احساس میکند. همانطور که می بینید ایده ساخت این پای مصنوعی بسیار ساده است و بخاطر همین سادگی نتایج آن کاملاً راضی کننده بوده است.

یکی دیگر از نتایج مهم استفاده از پای مصنوعی کاهش دردهایی موسوم به درد فانتوم است که بسیاری از معمولان آن را تجربه می کنند. این درد که مثل درد فقدان یک عضو یا اندامی از بدن است بسیار رایج و آزاردهنده است. تصور دانشمندان این است که این پدیده – یا بخشی از آن – حاصل تلاش مغز برای تنظیم ورودی های اندام قطع شده و تولید سیگنال های مخلوط است. وقتی مغز بتواند با کمک سنسورها سیگنال های حسی دریافت کند، دیگر نیازی به کسب اطلاعات و تولید سیگنال های ترکیبی ندارد و در نتیجه درد فانتوم هم به شدت کاهش پیدا میکند.

عمل جراحی که برای استفاده از این پای مصنوعی لازم است، ریسک بسیار کمی دارد. تنها ریسک این عمل این است که رشته های عصبی درست بهم متصل نشوند و احساسات درست به مغز نرسند. البته این مشکل را میتوان با انجام عمل های جبرانی و اصلاحی تا حد زیادی برطرف کرد.

هزینه برآورد شده برای نمونه های آزمایشگاهی این پای مصنوعی یازده هزار دلار است اما تولید انبوه و ابداع تکنولوژی های جدید میتوان این قیمت را در طول زمان کاهش دهد. پروفسور اگر قصد دارد نمونه ای از این پای مصنوعی بسازد که قیمت آن هم برای کشورهای پیشرفته و هم برای کشورهای در حال توسعه مناسب باشد.

منبع

دیدگاهتان را بنویسید