دست مصنوعی که مغز آن را کنترل می‌کند

تحقیقی برای ساخت یک دست مصنوعی جدید انجام شده است. این دست مصنوعی می‌تواند مغز را کنترل کند و بیماران می‌توانند با استفاده از آن و فقط از طریق فکر کردن انگشتان دستگاه را تکان دهند. نحوه کار با این دستگاه بسیار آسان است.

این تحقیق با اینکه در مراحل اولیه است، می‌تواند به افرادی که در اثر سانحه یا بیماری دست خود را از دست داده‌اند، کمک کند. این اولین‌باری است یک فرد با استفاده از دست مصنوعی، که مغز آن را کنترل می‌کند، بدون آموزش گسترده حرکات دست را بلافاصله انجام می‌دهد. این فناوری چیزی فراتر از پروتزهای موجود در بازار است. انگشتان مصنوعی موجود در بازار برای گرفتن یک شی به طور یکجا حرکت می‌کنند، مانند وقتی که می‌خواهید توپ تنیس را بگیرید.

با این حال، دست یا پای مردی که مورد آزمایش قرار گرفته قطع نشده بود. او برای درمان بیماری صرع به بیمارستان مراجعه کرده بود و قرار بود عکس‌برداری از مغز او انجام شود تا پزشکان بتوانند محل شروع تشنج را در مغز او تشخیص دهند. پزشکان طی عمل جراحی الکترودهایی را در مغز او قرار دادند تا تشنج‌های او را دنبال کنند. اما در عکس‌برداری قسمت‌های خاصی از مغز او را مشاهده کردند که مسئول حرکت هریک از انگشتان بود.

یک جراح اعصاب ۱۲۸ حسگر الکترود را به ترتیب و با دقت روی آن قسمت از مغز فرد قرار داد که حرکات دست و بازو را کنترل می‌کند. هر حسگر یک نقطه کوچک و دوار از مغز را که قطر آن ۰۴/۰ اینچ بود، پوشش می‌داد. بعد از آن، محققان از مرد خواستند انگشتان مختلف خود را تکان دهد. وقتی حسگرها فعالیت الکتریکی خنثی مربوط به هر حرکت انگشت را شناسایی می‌کردند، تیم تحقیقاتی مشخص می‌کرد که کدام قسمت از مغز او روشن می‌شود. به‌علاوه تیم مشخص کرد که کدام قسمت‌های مغز در حس لامسه دخیل هستند. آن‌ها به مرد دستکشی دادند که نوک هر انگشت را می‌لرزاند. وقتی مرد لرزش را در انگشت خود حس می‌کرد، محققان دوباره قسمت‌های مختلف مغز را که روشن می‌شدند شناسایی می‌کردند.

بعد از جمع‌آوری داده‌های حرکتی و حسی، محققان یک دست مصنوعی را طرح‌ریزی کردند. هر زمان قسمت خاصی از مغز مرد فعالیت الکتریکی را نشان می‌داد، عضو مصنوعی انگشت مربوط به آن را حرکت می‌داد. این مسئله حسگرهای الکترود را به دستگاه‌های ذهن‌خوانی تبدیل می‌کرد. محققان الکترودها را به عضو مصنوعی وصل کردند و از مرد خواستند درباره حرکت دادن انگشتان خود فکر کند. درست همزمان با حرکت دادن انگشتان واقعی، انگشتان دست مصنوعی نیز حرکت می‌کردند.

 دقت دستی

ابتدا دستی که مغز آن را کنترل می‌کرد فقط ۷۶ درصد دقت داشت. اما سپس محققان انگشت حلقه و انگشت کوچک را با هم جفت کردند و درنتیجه دقت دستگاه به ۸۸ درصد رسید. اکثر افراد انگشت حلقه و انگشت کوچک را با هم تکان می‌دهند، زیرا آن قسمت از مغز که این دو انگشت را کنترل می‌کند، با هم همپوشانی دارند. درنتیجه جفت کردن این دو انگشت دقت دستگاه را بالا می‌برد.

این فناوری هنوز برای استفاده بالینی مناسب نیست، و احتمالا قیمت آن بالاست، اما بدون شک به افراد زیادی کمک خواهد کرد. در حال حاضر فناوری‌های بی‌شماری طراحی شده‌اند که به افراد قطع عضو کمک می‌کنند. برای مثال، پیشرفت‌های به‌دست‌آمده در اعضای مصنوعی و پوست مصنوعی به بازیابی حس لامسه افراد کمک می‌کند.