Sztuczna dłoń połączona z układem nerwowym człowieka

Proteza-dloni

Naukowcom udało się skonstruować protezę dłoni, która bez problemów przesyła sygnały do układu nerwowego człowieka – czyli sztuczną dłoń, która czuje.


Dotychczas produkowane protezy dłoni mają jedną zasadniczą wadę. Nawet jeśli są sterowane impulsami nerwowymi z ciała noszącej je osoby, przesyłanie sygnałów odbywa się tylko w jedną stronę. Noszący może na przykład wyprostować palce czy je zgiąć tak, jakby poruszał żywą dłonią – ale nie otrzymuje żadnej zwrotnej informacji z protezy. A jeśli nie czuje się, czy coś w ręku jest twarde czy kruche, trudno określić, z jaką siłą ma zacisnąć się dłoń. Nie trzeba chyba mówić, że ma to duże znaczenie, jeśli w sztuczną dłoń chce się ująć na przykład szklankę albo owoc. Naturalnie, można dojść do wprawy. W końcu widać, czy bierzemy do ręki szklankę, czy metalowy kubek – ale wymaga to ćwiczeń i świadomej kontroli i nie zawsze jest niezawodne. Czasem szklanka pęka, owoc zostaje miażdżony. To bardzo utrudnia codzienne czynności.

Impulsy w obie strony

Jak donosi MIT Technology Review, naukowcy z Cleveland Veterans Affairs Medical Center i Case Western Reserve University skonstruowali jednak sztuczną dłoń, która przesyła impulsy nerwowe w obie strony. Dwadzieścia czujników, umieszczonych w palcach sztucznej dłoni, przesyła sygnały do ramienia użytkownika i pozwala kontrolować siłę chwytu. Po raz pierwszy naukowcom udało się utrzymać pobudzanie włókien nerwowych przez dłuższy czas – do tej pory nastręczało to trudności.

Dotychczasowe próby przesyłania impulsów do włókien nerwowych polegały na wszczepianiu elektrod bezpośrednio we włókna trzech nerwów, sterujących dłonią. Jednak bezpośrednie ich stymulowanie sprawiało, że stale pobudzane nerwy się degenerowały. Z tego powodu nie testowano takich protez dłużej niż przez kilka, kilkanaście tygodni. Nowe podejście polega na stymulowaniu nerwów nie bezpośrednio, ale przez otoczki mielinowe (rodzaj izolacji, która otacza każdą komórkę nerwową), co oszczędza włókna nerwowe. Dzięki temu proteza wynaleziona przez naukowców jest testowana już od półtora roku i działa doskonale bez efektów ubocznych.

Sztuczna, ale czuje

Dzięki przesyłaniu impulsów nerwowych z protezy do ramienia, noszący nie musi świadomie kontrolować siły uścisku sztucznej dłoni. Po prostu czuje siłę jej chwytu tak, jak normalna dłoń czuje – czy ściska coś słabiej czy mocniej. Tu dotarliśmy do pewnej trudności filozoficzno-językowej: trudno powiedzieć, czy to dłoń odczuwa, czy jej właściciel (językowo traktujemy nasze części ciała, jakby były osobnymi bytami i mówimy „moja ręka” tak samo jak „moja książka” czy „mój samochód”). Tak czy inaczej, sztuczna dłoń, w sensie odczuwania staje się częścią ciała osoby, która ją nosi – ze wszystkimi tego skutkami, czyli czuciem i łatwiejszym sterowaniem. Na filmie wideo widać „test wiśni” – sztuczna dłoń pozwala delikatnie uchwycić owoc i urwać szypułkę.

To o tyle przełomowe odkrycie, że otwiera drogę do budowy bardziej czułych protez. Przywodzi tez na myśl wizję „bionicznego człowieka” i cyborgów. Ale czy cyborgi, które czują, nie będą przez to bardziej ludzkie? Być może dowiemy się już w ciągu kilkunastu lat.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *