Hardhucat mund të rigjenerohen pasi humbasin bishtin dhe gaforret mund të rigjenerohen pasi humbasin këmbët e tyre, por krahasuar me këto kafshë në dukje "primitive", njerëzit kanë humbur shumë aftësinë për t'u rigjeneruar gjatë rrjedhës së evolucionit. Aftësia për të rigjeneruar gjymtyrët tek të rriturit është pothuajse zero, me përjashtim të foshnjave që mund të rigjenerohen kur humbasin majat e gishtave. Si rezultat, cilësia e jetës së atyre që humbasin gjymtyrët për shkak të aksidentit ose sëmundjes mund të ndikohet shumë, dhe gjetja e zëvendësimit biologjik ka qenë një opsion i rëndësishëm për mjekët për të përmirësuar jetën e të amputuarve.
Që në Egjiptin e lashtë, ka pasur të dhëna për gjymtyrë artificiale. Në "Sign of the Four" të Conan Doyle, ekziston gjithashtu një përshkrim i një vrasësi që përdor gjymtyrë protetike për të vrarë njerëz.
Sidoqoftë, proteza të tilla ofrojnë mbështetje të thjeshtë, por nuk ka gjasa të përmirësojnë ndjeshëm përvojën e jetës së një të amputuari. Protetika e mirë duhet të jetë në gjendje të dërgojë sinjale në të dy drejtimet: nga njëra anë, pacienti mund të kontrollojë protetikën në mënyrë autonome; Nga ana tjetër, një gjymtyrë protetike do të duhet të jetë në gjendje të dërgojë ndjesi në korteksin shqisor të trurit të pacientit, ashtu si një gjymtyrë natyrale me nerva, duke i dhënë atij një ndjenjë të prekjes.
Studimet e mëparshme janë fokusuar në dekodimin e kodeve të trurit për të lejuar subjektet (majmunët dhe njerëzit) të kontrollojnë krahët robotikë me mendjen e tyre. Por është gjithashtu e rëndësishme t'i jepet protezës një sens. Një proces në dukje i thjeshtë si kapja përfshin reagime komplekse, pasi ne në mënyrë të pandërgjegjshme rregullojmë forcën e gishtërinjve tanë sipas mënyrës se si ndjehen duart tona, në mënyrë që të mos i rrëshqisim gjërat ose t'i shtrëngojmë shumë fort. Më parë, pacientët me duar protetike duhej të mbështeteshin në sytë e tyre për të përcaktuar forcën e objekteve. Duhet shumë vëmendje dhe energji për të bërë gjëra që mund t'i bëjmë në fluturim, por edhe atëherë ato shpesh i thyejnë gjërat.
Në vitin 2011, Universiteti Duke kreu një sërë eksperimentesh mbi majmunët. Ata kishin majmunët të përdornin mendjen e tyre për të manipuluar krahët robotikë virtualë për të kapur objekte të materialeve të ndryshme. Krahu virtual dërgoi sinjale të ndryshme në trurin e majmunit kur ai u ndesh me materiale të ndryshme. Pas stërvitjes, majmunët ishin në gjendje të zgjidhnin saktë një material të caktuar dhe të merrnin një shpërblim ushqimi. Jo vetëm që ky është një demonstrim paraprak i mundësisë për t'i dhënë protetikëve një ndjenjë të prekjes, por gjithashtu sugjeron që majmunët mund të integrojnë sinjalet prekëse të dërguara nga truri i protezës me sinjalet e kontrollit motorik të dërguar nga truri në protezë, duke siguruar një gamën e reagimeve nga prekja tek ndjesia për të kontrolluar përzgjedhjen e krahut bazuar në ndjesinë.
Eksperimenti, megjithëse i mirë, ishte thjesht neurobiologjik dhe nuk përfshinte një gjymtyrë protetike aktuale. Dhe për ta bërë këtë, ju duhet të kombinoni neurobiologjinë dhe inxhinierinë elektrike. Në janar dhe shkurt të këtij viti, dy universitete në Zvicër dhe Shtetet e Bashkuara botuan punime në mënyrë të pavarur duke përdorur të njëjtën metodë për t'i bashkuar protezat shqisore pacientëve eksperimentalë.
Në shkurt, shkencëtarët në Ecole Polytechnique në Lozanë, Zvicër dhe institucione të tjera, raportuan kërkimin e tyre në një punim të botuar në Science Translational Medicine. Ata i dhanë një subjekti 36-vjeçar, Dennis Aabo S? Rensen, me 20 vende ndijore në dorën robotike që prodhojnë ndjesi të ndryshme.
I gjithë procesi është i ndërlikuar. Së pari, mjekët në Spitalin Gimili të Romës implantuan elektroda në dy nervat e krahut të Sorensen, nervat median dhe ulnar. Nervi ulnar kontrollon gishtin e vogël, ndërsa nervi mesatar kontrollon gishtin tregues dhe gishtin e madh. Pasi u implantuan elektroda, mjekët stimuluan artificialisht nervat median dhe ulnar të Sorensen, duke i dhënë atij diçka që nuk e kishte ndjerë për një kohë të gjatë: ai ndjeu dorën që i mungonte duke lëvizur. Që do të thotë se nuk ka asgjë të keqe me sistemin nervor të Sorensen.
Shkencëtarët në Ecol Polytechnique në Lozanë më pas lidhën sensorë në dorën robotike që mund të dërgonin sinjale elektrike bazuar në kushte të tilla si presioni. Më në fund, studiuesit lidhën krahun robotik me krahun e prerë të Sorensen. Sensorët në dorën robotike zënë vendin e neuroneve shqisore në dorën e njeriut dhe elektrodat e futura në nerva zëvendësojnë nervat që mund të transmetojnë sinjale elektrike në krahun e humbur.
Pas konfigurimit dhe korrigjimit të pajisjeve, studiuesit kryen një sërë testesh. Për të parandaluar shpërqendrime të tjera, ata i lidhën sytë Sorensen, i mbuluan veshët dhe e lanë të prekte vetëm me dorën robotike. Ata zbuluan se Sorensen jo vetëm që mund të gjykonte fortësinë dhe formën e objekteve që prekte, por edhe të dallonte midis materialeve të ndryshme, si objektet prej druri dhe rrobat. Për më tepër, manipuluesi dhe truri i Sorensen janë të koordinuar mirë dhe të përgjegjshëm. Kështu që ai mund të rregullojë shpejt forcën e tij kur merr diçka dhe ta mbajë atë të qëndrueshme. “Më befasoi, sepse papritmas ndjeva diçka që nuk e kisha ndjerë për nëntë vitet e fundit”, tha Sorensen në një video të siguruar nga Ecole Polytechnique në Lozanë. "Kur lëviza krahun tim, mund të ndjeja atë që po bëja në vend që të shikoja atë që po bëja."
Një studim i ngjashëm është bërë në Universitetin Case Western Reserve në Shtetet e Bashkuara. Subjekti i tyre ishte Igor Spetic, 48 vjeç, nga Madison, Ohio. Ai humbi dorën e djathtë kur një çekiç i ra teksa po bënte pjesë alumini për motorët e avionëve.
Teknika e përdorur nga studiuesit e Universitetit Case Western Reserve është afërsisht e njëjtë me teknikën e përdorur në ECOLE Polytechnique në Lozanë, me një ndryshim të rëndësishëm. Elektrodat e përdorura në Ecole Polytechnique në Lozanë shpuan neuronet në krahun e Sorensen në akson; Elektrodat në Universitetin Case Western Reserve nuk depërtojnë në neuron, por përkundrazi rrethojnë sipërfaqen e tij. E para mund të prodhojë sinjale më të sakta, duke u dhënë pacientëve ndjenja më komplekse dhe të nuancuara.
Por kjo ka rreziqe të mundshme si për elektrodat ashtu edhe për neuronet. Disa shkencëtarë shqetësohen se elektrodat pushtuese mund të shkaktojnë efekte anësore kronike në neurone dhe se elektrodat do të ishin më pak të qëndrueshme. Megjithatë, studiuesit në të dy institucionet janë të sigurt se mund të kapërcejnë dobësitë e qasjes së tyre. Spiderdick gjithashtu prodhon një ndjenjë mjaft të saktë të ndarjes nga letra zmerile, topa pambuku dhe flokët. Studiuesit në Ecole Polytechnique në Lozanë, megjithatë, thanë se ishin të sigurt për qëndrueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e elektrodës së tyre pushtuese, e cila zgjati nga nëntë deri në 12 muaj te minjtë.
Megjithatë, është shumë herët për ta hedhur këtë hulumtim në treg. Përveç qëndrueshmërisë dhe sigurisë, komoditeti i protetikës ndijore është ende larg nga mjaftueshmëria. Sorenson dhe Specdick qëndruan në laborator ndërsa protezat po vendoseshin. Duart e tyre, me shumë tela dhe pajisje, nuk duken aspak si gjymtyrët bionike të fantashkencës. Silvestro Micera, një profesor në Ecole Polytechnique në Lozanë, i cili punoi në studim, tha se do të duheshin disa vite përpara se protezat e para shqisore, të cilat duken njësoj si ato normale, të mund të largoheshin nga laboratori.
"Unë jam i emocionuar të shoh se çfarë po bëjnë ata. Shpresoj që kjo t'i ndihmojë të tjerët. E di që shkenca kërkon shumë kohë. Nëse unë nuk mund ta përdor atë tani, por personi tjetër mund ta përdorë, kjo është shumë mirë."
Koha e postimit: Gusht-14-2021