Gugma sa prosthetics

Ang mga butiki mahimo nga magbag-o human mawad-an sa ilang mga ikog, ug ang mga alimango mahimo nga magbag-o human mawad-an sa ilang mga tiil, apan kon itandi niining daw "kauna" nga mga mananap, ang mga tawo nawad-an og daghan nga abilidad sa pagbag-o sa panahon sa ebolusyon. Ang abilidad sa pagbag-o sa mga bukton sa mga hamtong hapit wala, gawas sa mga masuso nga mahimo’g magbag-o kung mawala ang ilang mga tudlo. Ingon usa ka sangputanan, ang kalidad sa kinabuhi sa mga nawad-an sa mga bukton tungod sa aksidente o sakit mahimong maapektuhan pag-ayo, ug ang pagpangita sa biolohikal nga kapuli usa ka hinungdanon nga kapilian alang sa mga doktor aron mapauswag ang kinabuhi sa mga naputlan.

Sukad pa sa karaang Ehipto, adunay mga rekord sa artipisyal nga mga bukton. Sa "The Sign of the Four" ni Conan Doyle, adunay usa usab ka paghulagway sa usa ka mamumuno nga naggamit og prosthetic nga mga bukton aron pagpatay sa mga tawo.

Ang ingon nga mga prosthetics, bisan pa, naghatag og yano nga suporta apan lagmit dili kaayo makapauswag sa kasinatian sa kinabuhi sa usa ka amputee. Ang maayo nga mga prosthetics kinahanglan nga makahimo sa pagpadala mga signal sa duha ka direksyon: sa usa ka bahin, ang pasyente makakontrol sa mga prosthetics nga awtonomiya; Sa laing bahin, ang usa ka prosthetic limb kinahanglan nga makahimo sa pagpadala sa mga sensasyon sa sensory cortex sa utok sa pasyente, sama sa usa ka natural nga limb nga adunay mga nerves, nga naghatag kanila og pagbati sa paghikap.

Ang mga nangaging mga pagtuon nagpunting sa pag-decode sa mga kodigo sa utok aron tugotan ang mga sakop (mga unggoy ug mga tawo) nga makontrol ang mga robot nga bukton gamit ang ilang mga hunahuna. Apan importante usab nga hatagan og kahulugan ang prosthetic. Ang morag yano nga proseso sama sa pagkupot naglakip sa komplikadong feedback, samtang wala nato mahunahunai nga i-adjust ang puwersa sa atong mga tudlo sumala sa gibati sa atong mga kamot, aron dili nato matangtang ang mga butang o maipit kini pag-ayo. Kaniadto, ang mga pasyente nga adunay prosthetic nga mga kamot kinahanglan nga mosalig sa ilang mga mata aron mahibal-an ang kusog sa mga butang. Nagkinahanglan kini og daghang atensyon ug kusog aron mahimo ang mga butang nga mahimo naton sa langaw, apan bisan pa niana sila kanunay nga makaguba sa mga butang.

Sa 2011, ang Duke University nagpahigayon sa usa ka serye sa mga eksperimento sa mga unggoy. Sila adunay mga unggoy nga naggamit sa ilang mga hunahuna sa pagmaniobra sa mga virtual robotic nga mga bukton aron sa pagkupot sa mga butang sa lain-laing mga materyales. Ang virtual nga bukton nagpadala ug lain-laing signal sa utok sa unggoy sa dihang nakasugat kini og lain-laing mga materyales. Pagkahuman sa pagbansay, ang mga unggoy nakahimo sa husto nga pagpili sa usa ka partikular nga materyal ug nakadawat usa ka ganti sa pagkaon. Dili lamang kini usa ka pasiuna nga pagpakita sa posibilidad sa paghatag sa mga prosthetics nga usa ka pagbati sa paghikap, apan kini usab nagsugyot nga ang mga unggoy mahimo nga mag-integrate sa mga tactile signal nga gipadala sa utok sa prosthesis uban sa mga signal sa pagkontrol sa motor nga gipadala sa utok ngadto sa prosthesis, nga naghatag sa usa ka bug-os nga. lainlain nga feedback gikan sa paghikap hangtod sa pagbati aron makontrol ang pagpili sa bukton base sa pagbati.

Ang eksperimento, samtang maayo, pulos neurobiological ug wala maglakip sa aktwal nga prosthetic limb. Ug aron mahimo kana, kinahanglan nimo nga ikombinar ang neurobiology ug electrical engineering. Niadtong Enero ug Pebrero niining tuiga, duha ka unibersidad sa Switzerland ug Estados Unidos ang nagpatik ug mga papel nga independente nga naggamit sa samang paagi sa pag-attach sa sensory prosthetics sa mga pasyenteng eksperimento.

Niadtong Pebrero, ang mga siyentipiko sa Ecole Polytechnique sa Lausanne, Switzerland, ug uban pang mga institusyon, nagtaho sa ilang panukiduki sa usa ka papel nga gipatik sa Science Translational Medicine. Naghatag sila og 36-anyos nga subject, si Dennis Aabo S? Rensen, nga adunay 20 ka sensory site sa robotic nga kamot nga nagpatunghag lainlaing mga sensasyon.

Ang tibuok proseso komplikado. Una, ang mga doktor sa Gimili Hospital sa Roma nagbutang ug mga electrodes sa duha ka nerbiyos sa bukton ni Sorensen, ang median ug ulnar nerves. Ang ulnar nerve nagkontrol sa gamay nga tudlo, samtang ang median nerve nagkontrol sa tudlo sa tudlo ug kumagko. Human ma-implant ang mga electrodes, artipisyal nga gipukaw sa mga doktor ang median ug ulnar nerves ni Sorensen, naghatag kaniya og butang nga dugay na niyang wala mabati: nabati niya ang iyang nawala nga kamot nga naglihok. Nga nagpasabot nga walay sayop sa sistema sa nerbiyos ni Sorensen.

Ang mga siyentista sa Ecol Polytechnique sa Lausanne dayon nagtaod ug mga sensor sa robotic nga kamot nga makapadala ug electrical signal base sa mga kondisyon sama sa pressure. Sa kataposan, gikonektar sa mga tigdukiduki ang robotic nga bukton sa naputol nga bukton ni Sorensen. Ang mga sensor sa robotic nga kamot maoy mopuli sa sensory neurons sa kamot sa tawo, ug ang mga electrodes nga gisal-ot ngadto sa nerves mopuli sa nerves nga makapasa ug electrical signal sa nawala nga bukton.

Pagkahuman sa pag-set up ug pag-debug sa kagamitan, ang mga tigdukiduki nagpahigayon usa ka serye sa mga pagsulay. Aron mapugngan ang ubang mga makabalda, ilang gitaptapan si Sorensen, gitabonan ang iyang mga dalunggan ug gipahikap lang siya sa robot nga kamot. Ilang nakita nga si Sorensen dili lamang makahukom sa katig-a ug porma sa mga butang nga iyang gihikap, apan usab sa pag-ila tali sa lain-laing mga materyales, sama sa kahoy nga mga butang ug mga panapton. Dugang pa, ang manipulator ug ang utok ni Sorensen maayong pagka-coordinate ug responsive. Busa dali siyang maka-adjust sa iyang kusog sa dihang mopunit siya og butang ug magpabilin kini nga makanunayon. "Nakurat kini kanako tungod kay KALIT akong gibati ang usa ka butang nga wala nako gibati sa miaging siyam ka tuig," ingon ni Sorensen sa usa ka video nga gihatag sa Ecole Polytechnique sa Lausanne. "Sa dihang gipalihok nako ang akong bukton, gibati nako ang akong gibuhat imbes nga tan-awon kung unsa ang akong gibuhat."

Ang susamang pagtuon gihimo sa Case Western Reserve University sa Estados Unidos. Ang ilang subject mao si Igor Spetic, 48, taga Madison, Ohio. Nawad-an siya sa iyang tuo nga kamot dihang natagak siya og martilyo samtang naggama og aluminum parts para sa mga jet engine.

Ang teknik nga gigamit sa mga tigdukiduki sa Case Western Reserve University halos parehas sa teknik nga gigamit sa ECOLE Polytechnique sa Lausanne, nga adunay usa ka hinungdanon nga kalainan. Ang mga electrodes nga gigamit sa Ecole Polytechnique sa Lausanne mitusok sa mga neuron sa bukton ni Sorensen ngadto sa axon; Ang mga electrodes sa Case Western Reserve University dili motuhop sa neuron, apan gilibotan ang nawong niini. Ang nahauna mahimo’g makahimo og mas tukma nga mga signal, nga maghatag sa mga pasyente nga labi ka komplikado ug nuanced nga mga pagbati.

Apan ang pagbuhat sa ingon adunay potensyal nga peligro alang sa mga electrodes ug mga neuron. Ang ubang mga siyentista nabalaka nga ang mga invasive electrodes mahimong magpahinabog grabeng epekto sa mga neuron, ug nga ang mga electrodes dili kaayo lig-on. Bisan pa, ang mga tigdukiduki sa duha nga mga institusyon masaligon nga mabuntog nila ang mga kahuyang sa ilang pamaagi. Ang Spiderdick naghimo usab og usa ka tukma nga pagbati sa pagkabulag gikan sa papel de liha, mga bola sa gapas, ug buhok. Ang mga tigdukiduki sa Ecole Polytechnique sa Lausanne, bisan pa niana, miingon nga sila masaligon sa kalig-on ug kalig-on sa ilang invasive electrode, nga milungtad tali sa siyam ug 12 ka bulan sa mga ilaga.

Bisan pa, sayo pa kaayo nga ibutang kini nga panukiduki sa merkado. Dugang sa kalig-on ug kaluwasan, ang kasayon ​​​​sa sensory prosthetics layo pa sa igo. Si Sorenson ug Specdick nagpabilin sa lab samtang ang mga prosthetics gipahimutang. Ang ilang mga kamot, nga adunay daghang mga wire ug gadyet, dili sama sa bionic nga mga sanga sa science fiction. Si Silvestro Micera, usa ka propesor sa Ecole Polytechnique sa Lausanne nga nagtrabaho sa pagtuon, miingon nga kini pipila ka tuig sa wala pa ang una nga sensory prosthetics, nga tan-awon sama sa normal, makagawas sa laboratoryo.

"Naghinam-hinam ko nga makita kung unsa ang ilang gibuhat. Nanghinaut ko nga kini makatabang sa uban. Nahibal-an ko nga ang siyensya nagkinahanglan og taas nga panahon. Kung dili nako kini magamit karon, apan ang sunod nga tawo makahimo, maayo kana."

news

Oras sa pag-post: Ago-14-2021