Павлодарда " электрондық теріні мүмкіндік беретін арқылы протез ауырсынуды

Зерттеушілері Джонс Хопкинс Университетінің (АҚШ) әзірледі "электронды тері", имитирующую қабілетін осы тері жамылғысының, деп хабарлайды басылым IEEE Spectrum. Әзірлеуді ұсынады пайдалана отырып, жасанды протездермен, соның арқасында болады қайтаруға мүмкіндігі арқылы жасанды аяқ-қол сезіну ауруы. Неге іштің? Тарауда зерттеу әзірлеу бойынша электрондық тері Нитишу Тхакору, профессор биоинженерия Джонс Хопкинс Университетінің үнемі бұл сұрақ қоюға болады.

Барлық іс-тәжірибелік мағынада. Ауырсыну рецепторлары орналасқан көже, көмектеседі қорғалуы алу зақымдануы. Мысалы, өткір пышақ немесе ыстық табалар. Сол ең мағынада адамдар ампутированной конечностью алады сүйенеді қабылдау ауыруы, ол берілуі арқылы жасанды теріні және протез мүмкіндік береді қорғануға зақымдануы соңғы, дейді Тхакор. Сондай-ақ, ғалым ұсынады неғұрлым кешенді және белгілі бір дәрежеде, тіпті поэтикалық түсініктеме:

"Біз қайтаруға адамға жоғалған сезім қабылдау: жеңіл жанасу дейін күшті қысым және ауырсыну. Менің ойымша, бұл жасайды жасанды протездер көп 'тірі'".

мақалада жарияланған журнал Science Robotics, Тхакор, оның аспиранты Люк Осборн, сондай-ақ олардың әріптестері сипаттайды әзірлеуді және бастапқы сынау өз жүйесін "эдермис" (ағылш. electronic dermis, e-dermis — электрондық тері). Бір соңғы тест командасы ғалымдар атсалысты қосу қолдан протезу мүмкіндігі осязать ауруы және беруге, оның носителю.

құру жасанды тері зерттеушілердің лучано ерекшелігі жұмыс биологиялық жанасу рецепторларының орналасқан біздің кожном жамылғысында. Тері құрамында бірнеше қабаттарынан тұрады рецепторлардың. Құрылған "эдермис" да тұрады көптеген топтары. Егемен жүргізіледі олар пьезорезистивных және өткізгіш ұлпалардың, сондай-әр түрлі тірі жасушалар да осы тері. Мен осы қабаттар жасанды тері әрекет ете алады және әр түрлі деңгейлері қысым кезінде күшті ынталандыру "эдермис" жылдам және күшті деп сезіну, ал кем қарқынды – баяу және әлсіз.

Алынатын ақпаратты "электронды тері" ауыстырылады импульстер, табу емес, ол пайдаланылады, осы нейронами үшін өзара іс-қимыл бір-бірімен. Содан кейін арқылы шағын электр стимуляций бұл нейроноподобные импульстер беріледі периферическим нервам теріде ампутированной аяқ-қолдың, оятатын сезімі, қысым және іштің.

жүйесін тексеру Үшін ғалымдар тобына шақырды еріктілер. Олардың арасында болды 29 жасар ер адам ампутированной жоғары шынтақ буынының сол қолмен. Екі ай ішінде Люк Осборн құраған картасына перифериялық нервтердің ампутированной аяқ-қолдың. Арқасында пайдалану әлсіз электр стимуляций аспиранты алды анықтау, перифериялық нервтердің байланысты фантомными ауырады, олар кешірді шақырылған ерікті. Зерттеу аясында Осборн тауып беруі, белгілі бір көлемін ток белгілі бір жиілікте ғана емес, возвращало адамға дәм сезу сезімі жоғалған аяқ-қолдың, бірақ туғызды фантомные ауыруы. Айтуынша, Тхакора, ауыруы ғана емес, күшті, ерікті оценивал оны 3 балл 10 балдық шкала бойынша.

Схемасы жүйесі "эдермис"

жүргізілгеннен Кейін қажетті калибрлеу ғалымдар жинап жүйесін толығымен: "эдермис" жабыстырып " саусақтар жасанды протезін, модель нейроноподобных импульс загрузили бұл контроллер протеза, ал электр стимуляторларды жазу - культе ампутированной қолына. Келесі тестілер көрсеткендей, адам қабілетті емес, осязать объект, ол өткізеді манипуляция көмегімен жасанды протезін, шақырушы адамда сезім фантомной аяқ-қолдың, сондай-ақ ажырата болып табылады ма нысан, мысалы, дөңгелек немесе үшкір. Бұған қосымша протез болды запрограммирован " тұйық "сезім" үшін автоматты түрде босатуға өткір объектісіне анықтау кезінде осы сезім.

Бұл зерттеуде ғалым алдық тиімді берсін сенсорлық ақпаратты нерв жүйесінде адамның көмегімен электр ынталандыру тері ампутированной қолына, алайда, беру нейрондық импульстарды жүзеге асырылуы мүмкін көмегімен басқа да технологиялар. Үлкен үміт көрсетеді технология имплантациялау арнайы ми электродтарды, бұлшық ет реиннервации (қалпына келтіру жабдықтау тіндердің нервами қамтамасыз етеді, олардың байланыс орталық жүйке жүйесі), сондай-ақ технологияларды дамыту нейрокомпьютерных интерфейстер.

"Бір күні біз осының бәрін аламыз имплантациялау және біріктіруге тікелей біздің орталық жүйке жүйесіне ғана емес, жұмсақ. Бірақ біздің көзқарас қол жетімді қазірдің өзінде осында және қазір", — деп Тхакор.

бұдан былай ол және оның зертханасы айналысуды жоспарлап отыр зерттеулермен басқа да материалдар болуы мүмкін негізі "электронды тері" және мүмкіндік беруге анағұрлым кең спектрін түрлі тактильді сезімдер.

ғалымдары Әзірлеген технология, сондай-ақ таба алады өз әлеуетін робототехника саласындағы технологиялар нақтылықтағы. Бұл егжей-Тхакор вдаваться болды, бірақ әбден анық, бұл тактильдік қабілеті мүмкіндік береді роботам тиімді бейімделуге түрлі объектілер мен күресу неғұрлым кең ауқымды міндеттерді. Енгізу, сол технологиялар өндірістік процестер айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді, оның құны және кеңейтеді оның қолданылу саласын.