Os cientistas desenvolveram um e-pele, que permite, através da prótese de sentir a dor

Os Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins (EUA) desenvolveram o "e-pele", имитирующую capacidade deste cutânea, de acordo com a publicação IEEE Spectrum. O desenvolvimento sugerem a utilização de prateleiras em carvalho, a prótese, o que vai trazer de volta a possibilidade de através artificial membro de sentir dor. Por que a dor? Capítulo investigação sobre o desenvolvimento e a pele Нитишу Тхакору, professor de bioengenharia da Universidade de Johns Hopkins constantemente essa pergunta.

Toda a matéria no sentido prático. A dor de receptores localizados na pele, ajudam-nos a se defender de mais danos. Por exemplo, o da faca afiada quente ou fria. No mesmo sentido, as pessoas com ампутированной membro biônico capaz de confiar na percepção de dor, que será passado através de couro artificial e prótese, o que pode protegê-lo contra danos a última, diz Тхакор. Também o cientista oferece a mais abrangente e, em certa medida, até mesmo poético explicação:

"Nós podemos recuperar a pessoa perdida do sentido de percepção: um leve toque, a pressão e a dor. Eu acho que isso fará artificiais de próteses mais 'vivo'".

Em um artigo publicado pela revista Science Robotics, Тхакор, seu estudante de graduação Luke Osbourne, e seus colegas descrevem o desenvolvimento e os testes iniciais de seu sistema de "эдермис" (do inglês. a electronic derma, e-derma — e-a pele). Em um dos últimos testes de uma equipe de cientistas tem se esforçado para adicionar inteligência artificial prótese a capacidade de sentir dor e passá-lo para a mídia.

Para criar uma pele artificial de pesquisadores inspirou a característica de funcionamento biológico de receptores de toque, localizados em nossa cutâneo cobertura. A pele contém várias camadas de receptores. Criada "эдермис" também é composto por muitas camadas. É verdade eles são produzidos a partir piezoresistive e condutores de tecidos, e não uma variedade de células vivas, como no caso presente a pele. Como no presente camadas do couro artificial pode responder aos diferentes níveis de pressão: com um forte estímulo "эдермис" mais rápido e mais forte passa a sensação, e quando menos intensa – o mais lento e mais fraco.

Esta informação é do "de pele", traduzido em impulsos semelhantes não são aqueles que são utilizados estes neurônios para interagir entre si. Em seguida, através de pequenos elétricos стимуляций essas нейроноподобные impulsos são transmitidos периферическим nervos na pele de um membro amputado, causando uma sensação de pressão e dor.

Para verificar o sistema de cientistas convidou um grupo de voluntários. Entre eles, estava, de 29 anos, um homem com ампутированной acima da articulação do cotovelo com a mão esquerda. Durante dois meses, Luke Osborne foi o cartão de nervos periféricos um membro amputado. Através do uso de fracos elétricos стимуляций estudante foi capaz de determinar como periférico os nervos associados com фантомными dores que sentia convidado voluntário. No âmbito da pesquisa Osbourne descobri que a transmissão de um determinado volume de tensão em uma determinada frequência, não só retornou ao homem uma sensação de toque perdido membros, mas e acione o fantasma da dor. De acordo com o Тхакора, a dor não era forte, o voluntário avaliou a 3 pontos, 10-escala de pontos.

Esquema de um sistema de "эдермис"

Depois de realizar a necessária calibração, os cientistas recolheram todo o sistema: "эдермис" colocou-se na ponta da prótese artificial, modelo нейроноподобных impulsos são descarregados no controlador de prótese e estimulador elétrico anexou ao culto ампутированной mãos. Subseqüentes testes mostraram que o homem é capaz não só de tocar o objeto, com o qual ele passa a manipulação artificial da prótese, o chamador tem a sensação de membro fantasma, mas também distinguir se o objeto é, por exemplo, redondo ou picantes. Em complemento a esta prótese foi programado para a dor "sensação" para automaticamente deixar afiado objeto ao definir esse sentimento.

Neste estudo, os cientistas foram capazes de efetivamente transmitir o conjunto de sensores de informações para o sistema nervoso humano com a ajuda de estimulação elétrica da pele ампутированной mãos, no entanto, a transmissão de impulsos neurais pode ser realizado, e com a ajuda de outras tecnologias. Grandes esperanças mostram a tecnologia de implante especiais de eletrodos cerebrais, musculares реиннервации (recuperação de fornecimento de tecidos, nervos, que fornece a sua conexão com o sistema nervoso central), bem como o desenvolvimento de tecnologias нейрокомпьютерных interfaces.

"uma Vez, tudo isso nós podemos implantar e integrar directamente para o nosso sistema nervoso central, e não apenas na pele. Mas a nossa abordagem está disponível aqui e agora", — comentou Тхакор.

No futuro, ele e seu laboratório planejam fazer a pesquisa de outros materiais, que poderiam se tornar a base para o "correio da pele" e permitir que passar mais de uma ampla gama de diferentes sensação tátil.

Desenvolvido por cientistas da tecnologia também pode encontrar o seu potencial na área de robótica e do setor de tecnologia da realidade aumentada. Em detalhes Тхакор entrar, não, mas é evidente que a capacidade tátil permitem que os robôs para melhor se adaptar ao trabalho com diferentes objetos e lidar com uma ampla gama de tarefas. A introdução da mesma tecnologia em processos de produção irá reduzir significativamente o seu custo e ampliar o âmbito de sua aplicação.