Los científicos han desarrollado una hoja de la piel, que permite a través de una prótesis de sentir el dolor

Los Investigadores de la Universidad johns hopkins (estados unidos) han desarrollado un "correo de la piel", que imita la capacidad presente de la epidermis, informa la edicin de IEEE Spectrum. El desarrollo de permitir utilizar con prótesis artificiales, con lo que se va a devolver la posibilidad de a través de la pierna artificial sentir el dolor. ¿Por qué el dolor? El capítulo de la investigación sobre la elaboración de correo de la piel Нитишу Тхакору, profesor de bioingeniería de la Universidad de johns hopkins, constantemente hace esta pregunta.

Todo el asunto en un sentido práctico. Los receptores dolorosos, que se encuentran en la piel, nos ayudan a protegerse de lesiones. Por ejemplo, de un cuchillo afilado o caliente de la sartén. En el mismo sentido, las personas con ампутированной la extremidad pueden confiar en la percepción del dolor, que se transmitirá a través del cuero artificial y la prótesis, lo que le permitirá protegerse contra daños último, dice Тхакор. También el científico ofrece más complejo y en cierta medida incluso poético de la explicación:

"podemos devolver a la persona la pérdida de sentido de la percepción, desde el más fácil de tocar, a la fuerte presión y el dolor. Creo que esto hará que la prótesis artificiales más 'vivo'".

En un artículo publicado por la revista Science Robotics, Тхакор, su estudiante de doctorado de la Escotilla de osborn y sus colegas describen el desarrollo y las pruebas iniciales de su sistema de "эдермис" (en inglés). electronic dermis, e-dermis — el correo de la piel). En una de las últimas pruebas de un equipo de científicos ha tratado de añadir artificial, prótesis oportunidad de sentir el dolor y transferir sus medios.

En la creación artificial de la piel de los investigadores ha inspirado a las características del trabajo de biológicos de los receptores táctiles que se encuentran en nuestro cutáneo de la cubierta terrestre. La piel contiene varias capas de los receptores. Creada "эдермис" también se compone de muchas capas. La verdad se fabrican son de пьезорезистивных y conductoras de los tejidos, y no diferentes de las células vivas, como en el caso de la presente, la piel. Como en el presente capas de piel sintética pueden responder a diferentes niveles de presión: cuando la fuerte estimulación "эдермис" más rápido y más fuerte transmite sensaciones, y al menos intensa – de manera más lenta y más débil.

La información que se Recibe de "el correo de la piel" se traduce en impulsos similares no son los mismos que se utilizan estas neuronas para comunicarse entre sí. A continuación, a través de pequeños eléctricos стимуляций estos нейроноподобные los impulsos se transmiten periféricos afectados los nervios en la piel ампутированной de las extremidades, causando una sensación de presión y dolor.

Para comprobar el sistema, los científicos han invitado a un grupo de voluntarios. Entre ellos se encontraba 29 años de edad, el hombre con la ампутированной por encima de la articulación del codo con la mano izquierda. En el plazo de dos meses Luc osborn era de mapa de nervios periféricos ампутированной de la extremidad. Gracias a la utilización de los débiles eléctricos стимуляций el aspirante ha podido determinar, como los nervios periféricos están relacionados con фантомными dolor que se siente invitado a un voluntario. En el marco de la investigación de osborne, ha descubierto que la transferencia de un volumen determinado de la corriente a una frecuencia determinada no sólo devolvía al hombre el sentido del tacto perdida de la extremidad, sino que también llamaba el fantasma de dolor. Según Тхакора, el dolor no era fuerte, voluntario evaluó en 3 puntos sobre 10 a la escala de puntos.

Esquema de un sistema de "эдермис"

Después de la calibración, los científicos reunieron a todo el sistema: "эдермис" colocado en los dedos de la prótesis artificial, el modelo de нейроноподобных impulsos cargado en el controlador de la prótesis, y un estimulador eléctrico unió al culto ампутированной de la mano. Ulteriores pruebas han demostrado que el hombre no sólo es capaz de tocar el objeto con el que se lleva a cabo la manipulación artificial de la prótesis, llama a la sensación fantasma de las extremidades, pero también distinguir si un objeto es, por ejemplo, redonda o agudo. Además de la prótesis, se ha programado en el dolor "sensaciones" para que automáticamente soltar agudo cuando un objeto de la definición de este sentimiento.

En este estudio, los científicos fueron capaces de transmitir con eficacia la información sensorial al sistema nervioso de la persona mediante la estimulación eléctrica de la piel ампутированной de la mano, sin embargo, la transmisión de impulsos neuronales puede realizarse con la ayuda de otras tecnologías. Grandes esperanzas muestran la tecnología de la implantación especiales cerebrales de los electrodos, muscular реиннервации (recuperación de suministro de los tejidos de los nervios, lo que garantiza su relación con el sistema nervioso central), así como el desarrollo de tecnologías de нейрокомпьютерных interfaces.

"un Día todo esto podemos implantar e integrar directamente en nuestro sistema nervioso central, y no sólo en la piel. Pero nuestro enfoque está disponible aquí y ahora", —, comentó Тхакор.

En el futuro, él y su laboratorio planean hacer la investigación de otros materiales que podrían servir de base para "el correo de la piel y permitir que enviar más de una amplia gama de sensaciones táctiles.

Desarrollado por científicos de la tecnología también puede encontrar su potencial en la robótica y la tecnología de la realidad aumentada. En los detalles de Тхакор entrar no se, pero es evidente que la capacidad de respuesta táctil permiten a los robots más eficaz de adaptarse a los diferentes objetos y hacer frente a una gama más amplia de tareas. La introducción de la tecnología en los procesos de producción permitirá reducir considerablemente su precio y aumentará su ámbito de aplicación.