Protezlərdə sevgi

Kərtənkələlər quyruqlarını itirdikdən sonra, xərçənglər isə ayaqlarını itirdikdən sonra bərpa oluna bilirlər, lakin bu "ibtidai" görünən heyvanlarla müqayisədə insanlar təkamül zamanı bərpa etmək qabiliyyətini xeyli itirmişlər. Barmaqlarının uclarını itirdikdə bərpa oluna bilən körpələr istisna olmaqla, böyüklərdə ətrafların bərpası qabiliyyəti demək olar ki, sıfırdır. Nəticədə, qəza və ya xəstəlik nəticəsində əzalarını itirənlərin həyat keyfiyyəti böyük təsir göstərə bilər və bioloji əvəz tapmaq həkimlər üçün amputasiya edilmiş şəxslərin həyatını yaxşılaşdırmaq üçün vacib bir seçim olmuşdur.

Hələ qədim Misirdə süni əzalar haqqında qeydlər var. Konan Doylun “Dördün işarəsi” əsərində insanları öldürmək üçün protez üzvlərdən istifadə edən bir qatilin təsviri də var.

Bununla belə, bu cür protezlər sadə dəstək verir, lakin amputasiya edilmiş şəxsin həyat təcrübəsini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilməz. Yaxşı protezlər hər iki istiqamətdə siqnal göndərə bilməlidir: bir tərəfdən xəstə protezləri avtonom şəkildə idarə edə bilər; Digər tərəfdən, protez əza xəstənin beyninin həssas korteksinə hisslər göndərə bilməlidir, eynilə sinirləri olan təbii bir üzv kimi onlara toxunma hissi verir.

Əvvəlki tədqiqatlar subyektlərə (meymunlar və insanlar) robot qollarını ağılları ilə idarə etməyə imkan vermək üçün beyin kodlarının deşifrə edilməsinə yönəlmişdi. Ancaq protezə məna vermək də vacibdir. Tutmaq kimi sadə görünən proses mürəkkəb rəyi ehtiva edir, çünki biz şüuraltı olaraq barmaqlarımızın gücünü əllərimizin necə hiss etdiyinə uyğun olaraq tənzimləyirik ki, əşyaları sürüşdürməyək və ya onları çox bərk sıxmayaq. Əvvəllər əlləri protez olan xəstələr əşyaların möhkəmliyini təyin etmək üçün gözlərinə güvənməli olurdular. Tez edə biləcəyimiz şeyləri etmək çox diqqət və enerji tələb edir, lakin buna baxmayaraq, çox vaxt şeyləri pozurlar.

2011-ci ildə Duke Universiteti meymunlar üzərində bir sıra təcrübələr aparıb. Onlar meymunların müxtəlif materiallardan olan obyektləri tutmaq üçün virtual robot qollarını manipulyasiya etmək üçün ağıllarından istifadə etdilər. Virtual qol müxtəlif materiallarla qarşılaşdıqda meymunun beyninə müxtəlif siqnallar göndərirdi. Təlimdən sonra meymunlar müəyyən bir materialı düzgün seçə və yemək mükafatı ala bildilər. Bu, təkcə protezlərə toxunma hissi vermə imkanının ilkin nümayişi deyil, həm də meymunların protez beyni tərəfindən göndərilən toxunma siqnallarını beynin protezə göndərdiyi motor idarəetmə siqnalları ilə birləşdirə biləcəyini və tam bir toxunma təmin edə biləcəyini göstərir. Sensasiyaya əsaslanan qol seçiminə nəzarət etmək üçün toxunmadan hissiyyata qədər əks əlaqə diapazonu.

Təcrübə yaxşı olsa da, sırf neyrobioloji idi və həqiqi bir protez üzvü əhatə etmədi. Bunu etmək üçün neyrobiologiya və elektrik mühəndisliyini birləşdirməlisiniz. Bu ilin yanvar və fevral aylarında İsveçrə və ABŞ-ın iki universiteti eksperimental xəstələrə sensor protezlər taxmaq üçün eyni üsuldan istifadə edərək müstəqil olaraq məqalələr dərc etdilər.

Fevral ayında İsveçrənin Lozanna şəhərindəki Ecole Polytechnique və digər qurumların alimləri Science Translational Medicine-də dərc olunan məqalədə öz araşdırmalarını bildirdilər. 36 yaşlı bir mövzu verdilər, Dennis Aabo S? Rensen, robot əlində fərqli hisslər yaradan 20 duyğu sahəsi ilə.

Bütün proses mürəkkəbdir. Əvvəlcə Roma Gimili Xəstəxanasının həkimləri Sorensenin iki qol sinirinə, orta və dirsək sinirlərinə elektrodlar yerləşdirdilər. Ulnar sinir kiçik barmağı idarə edir, median sinir isə şəhadət və baş barmağı idarə edir. Elektrodlar implantasiya edildikdən sonra həkimlər Sorensenin median və dirsək sinirlərini süni şəkildə stimullaşdıraraq ona çoxdan hiss etmədiyi bir şey verdilər: o, itkin əlinin tərpəndiyini hiss etdi. Bu o deməkdir ki, Sorensenin sinir sistemində heç bir problem yoxdur.

Lozannadakı Ecol Polytechnique-nin alimləri daha sonra robot əlinə təzyiq kimi şərtlər əsasında elektrik siqnalları göndərə bilən sensorlar qoşdular. Nəhayət, tədqiqatçılar robot qolu Sorensenin kəsilmiş qoluna birləşdirdilər. Robot əlindəki sensorlar insan əlindəki duyğu neyronlarının yerini alır və sinirlərə daxil edilən elektrodlar itirilmiş qolda elektrik siqnallarını ötürə bilən sinirləri əvəz edir.

Avadanlıqların quraşdırılması və sazlanmasından sonra tədqiqatçılar bir sıra sınaqlar keçiriblər. Diqqətin yayındırılmasının qarşısını almaq üçün Sorensenin gözlərini bağladılar, qulaqlarını bağladılar və ona yalnız robot əli ilə toxunmağa icazə verdilər. Onlar müəyyən ediblər ki, Sorensen toxunduğu əşyaların nəinki sərtliyini və formasını mühakimə edə bilir, həm də taxta əşyalar və parça kimi müxtəlif materialları ayırd edə bilir. Üstəlik, manipulyator və Sorensenin beyni yaxşı əlaqələndirilir və cavab verir. Beləliklə, o, nəyisə götürəndə gücünü tez tənzimləyə və onu sabit saxlaya bilər. Sorensen Lozannadakı Ecole Polytechnique tərəfindən təqdim edilən videoda "Bu, məni təəccübləndirdi, çünki QƏFİLDƏ son doqquz ildə hiss etmədiyim bir şeyi hiss etdim" dedi. “Mən qolumu tərpətəndə nə etdiyimi izləmək əvəzinə nə etdiyimi hiss edirdim”.

Oxşar araşdırma ABŞ-ın Case Western Reserve Universitetində aparılıb. Onların mövzusu Ohayo ştatının Madison şəhərindən olan 48 yaşlı İqor Spetiç idi. O, reaktiv mühərriklər üçün alüminium hissələri hazırlayarkən üzərinə çəkic düşməsi nəticəsində sağ əlini itirib.

Case Western Reserve Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən istifadə edilən texnika Lozannadakı ECOLE Polytechnique-də istifadə olunan texnika ilə təxminən eynidir, bir mühüm fərqlə. Lozannadakı Ecole Polytechnique-də istifadə edilən elektrodlar Sorensenin qolundakı neyronları aksona deşdi; Case Western Reserve Universitetindəki elektrodlar neyrona nüfuz etmir, əksinə onun səthini əhatə edir. Birincisi, xəstələrə daha mürəkkəb və nüanslı hisslər verən daha dəqiq siqnallar verə bilər.

Ancaq bunu etmək həm elektrodlar, həm də neyronlar üçün potensial risklərə malikdir. Bəzi elm adamları invaziv elektrodların neyronlara xroniki yan təsirlərə səbəb ola biləcəyindən və elektrodların daha az davamlı olacağından narahatdırlar. Bununla belə, hər iki qurumun tədqiqatçıları öz yanaşmalarının zəif tərəflərini dəf edə biləcəklərinə əmindirlər. Spiderdick həmçinin zımpara, pambıq topları və saçdan kifayət qədər dəqiq ayrılma hissi yaradır. Lozannadakı Ecole Polytechnique-nin tədqiqatçıları, siçovullarda doqquz ilə 12 ay arasında davam edən invaziv elektrodlarının davamlılığına və sabitliyinə əmin olduqlarını söylədilər.

Yenə də bu araşdırmanı bazara çıxarmaq hələ tezdir. Davamlılıq və təhlükəsizliyə əlavə olaraq, sensor protezlərin rahatlığı hələ də kifayət qədər uzaqdır. Protezlər quraşdırılarkən Sorenson və Spekdik laboratoriyada qaldılar. Onların çoxlu naqilləri və alətləri olan əlləri elmi fantastikanın bionik üzvlərinə heç bənzəmir. Tədqiqat üzərində işləyən Lozannadakı Ecole Polytechnique professoru Silvestro Micera, normal olanlara bənzəyən ilk sensor protezlərin laboratoriyadan çıxmasının bir neçə il olacağını söylədi.

"Onların nə etdiklərini görmək məni həyəcanlandırır. Ümid edirəm ki, bu, başqalarına kömək edir. Bilirəm ki, elm çox vaxt aparır. Mən indi ondan istifadə edə bilməsəm, amma növbəti adam edə bilərsə, bu, əladır".

news

Göndərmə vaxtı: 14 avqust 2021-ci il