يدعي مطورو الذراع الإلكترونية التي تجمع بين التحكم الحركي واللمس والقبض، أنها ستسمح لمبتوري الأطراف بالشعور بإحساس الأشياء.
وجاء في مقال ترجمه “صوت بيروت إنترناشونال”: ويعتبر الجهاز أول طرف اصطناعي قادر على اختبار جميع الوظائف الرئيسية لليد في نفس الوقت، ويستخدم واجهة الدماغ والحاسوب لتحريك هذا التفاعل.
وقال الباحث الرئيسي البروفيسور بول ماراسكو، من كليفلاند كلينك في أوهايو، أنّ الأشخاص الذين خضعوا للاختبار شعروا أنّ إحدى أيديهم تتحرك، على الرغم من أنه لم يكن لديهم يد، وشعروا كما لو أنّ أصابعهم كانت تلمس الأشياء، على الرغم من أنهم لم يكن لديهم أصابع.
وقال البروفيسور ماراسكو أنّ الجمع بين اللمس والقبضة والتحكم في الحركة معاً، عمِل على خداع حواس ودماغ مرتديها في التفكير في أنّ الأطراف الاصطناعية كانت يد بشرية حقيقية.
تعمل اليد على ربط أعصاب الأطراف التي ترسل نبضات من أدمغة المريض إلى الأطراف الاصطناعية عندما يريدون استخدامها أو تحريكها، وتتلقى الذراع معلومات مادية من حولها من خلال أجهزة الاستشعار، وتعيدها إلى الدماغ من خلال الأعصاب.
بدأ الفريق الأمريكي مع معيار أساسي، قبالة الذراع الاصطناعية الذي تم تجهيزه بعد ذلك بنظام بيونيك المعقد الجديد.
وجدت الاختبارات على المتطوعين أنّ مرتديها يمكنهم أن يحركوا ذراعهم الاصطناعية بشكل أكثر حدسية ويشعرون بأحاسيس اللمس والحركة في نفس الوقت.
إنّ الاتصال ثنائي الاتجاه، بين أجهزة استشعار الدماغ والذراع، سمح للمتطوعين بأداء مجموعة من المهام المشابهة لغير مبتوري الأطراف، كما وجدوا.
وقال البروفيسور ماراسكو: “هذه النتائج خطوة مهمة نحو تزويد الأشخاص الذين يعانون من البتر باستعادة كاملة لوظيفة الذراع الطبيعية”.
وأضاف أخصائي علم الأحياء: “ربما كان أكثر ما كنا متحمسين لتعلمه هو أنهم اتخذوا أحكاماً وقرارات وحسبوا وصححوا أخطاءهم مثل شخص بدون بتر”.
“مع هذا الطرف الإلكتروني الجديد، تصرف الناس وكأنه كان لديهم يد طبيعية. عادة، تختلف سلوكيات الدماغ هذه اختلافاً كبيراً بين الأشخاص الذين يملكون الأطراف الاصطناعية العلوية أو بدونها.”
تم اختباره على اثنين من أفراد الدراسة الذين يعانون من بتر الذراع والذين خضعوا سابقاً لإعادة التعصيب الحسي والحركي المستهدف.
تُنشئ الإجراءات واجهة الجهاز العصبي عن طريق إعادة توجيه الأعصاب المبتورة إلى الجلد والعضلات المتبقية. عندما فكروا في تحريك أطرافهم، تواصلت العضلات المعاد إدخالها مع طرف اصطناعي محوسب للتحرك بنفس الطريقة.
صدت الآلات القوية أيضاً المستقبلات الحسية الحركية في تلك العضلات نفسها، مما أدى بهم إلى “الشعور” بأنّ أيديهم وذراعهم تتحرك.
كان كلا المشاركين قادرين على تنفيذ المهام الأساسية اليومية التي تتطلب اليدين والذراعين وهم يرتدون الأطراف الاصطناعية بما في ذلك التقاط واستخدام الكؤوس والزجاجات والأوتاد من خلال الإمساك، بالإضافة إلى التقاط القلم والكتابة به.
قالت إحدى المتطوعات، كلوديا ميتشل، البالغة من العمر 41 عاماً، عن إحساسها باستخدام هاتف ذكي عبر الذراع: “عندما أتكئ عليه مرة أخرى، فإنه يلمس “إصبعي”، “مضيفة” يمكنني بالفعل معرفة أيهما. يمكنني الشعور بذلك”.
وقالت ميتشل، التي تعيش في ولاية أركنساس، أنّ الذراع الجديدة قد أحدثت “فرقاً كبيراً في حياتها، مع فتح المجال لها بالقيام بالأنشطة اليومية، بما في ذلك قطع الخوخ.
وكانت قد فقدت الجندية في البحرية الأمريكية ذراعها اليسرى عند الكتف في حادث دراجة نارية عام 2004. وقالت إنها يمكنها الآن التقاط حقيبة مكياج ببراعة باستخدام إبهامها الاصطناعي والسبابة، ويمكنها أن تشعر بالأشياء وتعرف مدى صعوبة الإمساك بها.
تم تجهيز الأطراف الاصطناعية المخصصة لها بنظام اللمس الآلي المحوسب القوي الذي يسمح لها بالشعور بالإحساس والحركة كما لو كانت قادمة من يدها المفقودة. إنّ دماغها يفسر الذراع كما لو كانت ذراعها.
أظهرت أدوات التقييم المتقدمة أنّ أداء المتطوعين كان أفضل من الأشخاص الذين يعانون من بتر الأطراف باستخدام الأجهزة التعويضية التقليدية.
وكان المشارك الآخر المنقذ روب أندرسون، البالغ من العمر 43 عاماً، من غراندي برايري، ألبرتا، كندا.
بما أنّ الأشخاص الذين لديهم أطراف اصطناعية تقليدية لا يمكنهم الشعور بأطرافهم، فإنهم يتصرفون بشكل مختلف عن أولئك الذين لا يعانون من البتر أثناء إكمال الأعمال اليومية.
على سبيل المثال، يجب عليهم مشاهدة أجهزتهم باستمرار أثناء استخدامها، كما أوضح البروفيسور ماراسكو، والعمل بجهد لتعلم تصحيح الأخطاء عند تطبيق القوة.
مع الذراع الاصطناعية الجديدة، يمكن للباحثين رؤية دماغ المتطوعين وتغيّر استراتيجياتهم السلوكية لتتناسب مع تلك الخاصة بشخص بدون بتر.
لم يعودوا بحاجة لمشاهدة الأطراف الاصطناعية، يمكنهم العثور على الأشياء دون النظر ويمكنهم تصحيح الأخطاء بشكل أكثر فعالية.
وقال البروفيسور ماراسكو: “على مدى العقد أو العقدين الماضيين، ساعدت التطورات في الأطراف الصناعية مرتديها على تحقيق وظائف أفضل وإدارة الحياة اليومية بمفردهم.
“لأول مرة، أصبح الأشخاص الذين يعانون من بتر الأطراف العلوية قادرين الآن على “التفكير” مرة أخرى كشخص قادر على العمل، كون هذه التكنولوجيا تقدم لمرتدي الأطراف الاصطناعية مستويات جديدة من إعادة الاندماج السلس مرة أخرى في الحياة اليومية”.
يمكن تطبيق التحليل في علم الروبوتات على أي طرف اصطناعي أو عجز في الطرف العلوي ينطوي على الإحساس والحركة.
وقال البروفيسور ماراسكو: “لقد بنينا النظام بالفعل باستخدام طرف اصطناعي عادي كأساس لنا”، ثم أضفنا إليه أجهزة استشعار عالية المستوى للحوسبة واللمس والحركة”.
وقال: “عندما تنظر إلى الطرف يبدو في الواقع مثل أي طرف آخر”، مضيفاً، ” لا يمكنك معرفة أنه هناك في الواقع نظام اتصالات وردود فعل متطور للغاية ومحوسب يعمل داخله”.
