Robot prostetik Luke Skywalker memungkinkan orang yang diamputasi untuk merasakan lebih banyak

Catatan: Dalam topik berikutnya yang akan Anda baca, Anda akan mempelajari tentang: Robot prostetik Luke Skywalker memungkinkan orang yang diamputasi untuk merasakan lebih banyak

Situs ini dapat memperoleh komisi afiliasi dari tautan di situs ini. syarat Penggunaan

Salah satu perbedaan yang telah lama memisahkan ranah fiksi ilmiah dan realitas, setidaknya dalam hal prostetik dan prostetik, adalah kemampuan kita untuk menenun komponen sintetik atau magnetis tanpa masalah apa yang ada di tubuh manusia. Di Perang Bintang, Mengapa melakukan perjalanandi sana Marvel Cinematic Universe, atau game seperti Deus Ex, dianggap sebagai masalah yang harus diselesaikan sampai batas tertentu. Dalam kehidupan nyata, membangun prostetik dengan keterampilan menggenggam atau menyeimbangkan yang canggih masih banyak pekerjaan yang harus diselesaikan. Tapi lengan prostetik yang kita bahas sebelumnya, sekarang secara resmi dikenal sebagai lengan Deca LUKE (dan dinamai menurut Luke Skywalker), kini telah melangkah lebih jauh dan memulihkan sebagian kemampuan pemotong untuk merasakan. merasa sekali lagi

Abstrak, dalam Science Robotics, menyatakan:

Gambar elektromiografi dari otot lengan yang tersisa diterjemahkan untuk memberikan kontrol independen dan proporsional dari tangan dan pergelangan tangan dari enam DOF prostetik, lengan DEKA LUKE. Aktivasi sensor kontak dalam prostesis mengarah ke mikroglialisasi intrinsik serabut saraf sensorik residual melalui implan matriks elektroda miring Utah, sehingga membangkitkan persepsi sentuhan di tangan hantu. Dengan umpan balik sensorik diaktifkan, para peserta menunjukkan akurasi yang lebih besar dalam genggaman dan mampu mengontrol objek halus dengan lebih baik. Dengan eksplorasi aktif, peserta juga mampu membedakan benda kecil dan besar serta antara benda lunak dan keras. Ketika umpan balik sensorik bersifat biologis, dirancang untuk meniru isyarat sensorik alami, peserta dapat mengidentifikasi objek secara signifikan lebih cepat menggunakan algoritme pengkodean tradisional yang hanya bergantung pada intensitas stimulus saat ini. Dengan demikian, induksi buatan dapat dihasilkan dengan memodelkan umpan balik sensorik, dan model yang diilhami secara biologis memunculkan persepsi yang lebih mudah dipahami dan berguna.

Utah Tilt Electrode Array Dikembangkan untuk Implantasi pada Neurologi Sistemik Saraf Perifer Sesuai dengan namanya, susunan silikon sepanjang 100 mikron 1,5 mm menonjol dari alas kecil, dengan panjang elektroda mulai dari 0,5 mm hingga 1 mm Ma Matriks elektroda digunakan bersama dengan versi non-tilt (array elektroda Utah) untuk mempelajari pemrosesan informasi paralel dan kontrol otot.

Lengan LUKE telah dimodifikasi untuk mengirimkan informasi ke otak manusia, memungkinkan orang yang diamputasi untuk melihat informasi tentang objek yang mereka miliki. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa kemampuan untuk merasakan sesuatu adalah kunci untuk mengetahui betapa sulitnya untuk mendapatkannya, melepaskannya, dan jauh lebih sulit untuk menghindari menghancurkan objek.

“Kami mengubah cara kami mengirimkan informasi itu ke otak agar sesuai dengan tubuh manusia,” kata Jacob George, penulis studi dan mahasiswa doktoral teknik biomedis di Universitas Tubuh Manusia, kami dapat melihat manfaatnya dengan lebih baik”. dari Utah. “Kami menghasilkan sinyal yang lebih realistis secara biologis.”

Keven Walgamott Kredit gambar: Dan Hixson/Universitas Utah.

Salah satu orang yang diamputasi yang menerima lengan, Keven Walgamott, berhasil mengeluarkan anggur dari bagasi tanpa merusaknya, mengambil telur tanpa merusak atau menghancurkannya, dan bahkan memegang tangan istrinya. Dia melaporkan sensasi serupa di “jari” dengan tangan manusia. “Itu hampir membuat saya menangis,” kata Walgamott setelah menggunakan LUKE Arm untuk pertama kalinya pada tahun 2017. “Luar biasa. Saya tidak pernah menyangka akan merasakan tangan itu lagi.”

Membuat lengan bekerja adalah proses yang rumit. Penelitian tentang cara membantu orang yang diamputasi merasakan dengan menghubungkan prostesis ke saraf yang tersisa di lengan telah berlangsung selama bertahun-tahun. Tapi itu benar-benar menyampaikan merasa itu membutuhkan lebih dari bergandengan tangan dengan saraf yang dapat dibuat untuk mengirim perintah “bergerak”. Untuk berinteraksi dengan saraf, tangan harus memiliki sensor di dalamnya yang dapat membawa data sedemikian rupa sehingga saraf dapat mengartikannya sebagai sensasi. Transmisi data impuls saraf dalam apa yang tampaknya merupakan model berbasis deskripsi dari neuron menurun adalah kunci untuk membuat lengan benar-benar bekerja. (Situs web mencatat: “Selama kontak pertama suatu objek, semburan impuls menggerakkan saraf ke otak dan kemudian berkurang. Menghasilkan ini adalah langkah yang bagus.”)

Para peneliti tampaknya telah memodelkan transmisi saraf pada primata untuk memahami bagaimana membangun model yang setara pada manusia. Tim saat ini sedang mengerjakan versi lengan Deca LUKE yang dapat sepenuhnya bergerak, daripada sebagian ditransfer ke komputer di luar tubuh. Susunan elektroda miring Utah mampu mentransmisikan lebih dari sekadar sentuhan: rasa sakit dan suhu juga dapat disinyalkan, meskipun penelitian ini berfokus pada sentuhan, bukan cara lain. Di masa mendatang, tim ingin memperluas untuk memenuhi kebutuhan amputasi di atas siku, serta menangani pasien yang kehilangan anggota tubuh di bawah siku. Diharapkan pasien dapat dilengkapi dengan senjata LUKE, yang dapat dibawa pulang dan digunakan pada tahun 2020 atau 2021. Senjata tersebut telah dikembangkan selama kurang lebih 15 tahun.

Kredit gambar: Dan Hixson / Universitas Utah.

Sekarang baca: