Keven Walgamott mit der LUKE zu halten und zu bewegen, ein ei (Links) und wählen Sie die Trauben (rechts). Foto: George, et al, (Science Robotics)
Vielleicht die tiefen noch unterschätzte Aspekte des Lebens ist die Fähigkeit zu erreichen mit Ihrer hand und spüren Sie die Welt um Sie herum—ob es das frisch gemähte gras oder das Gesicht eines geliebten Menschen. Für Menschen, die verloren haben, eine hand oder den arm, Prothetik kann die Wiederherstellung einige funktionieren, aber nicht die Berührung selbst. Aber Wissenschaftler an der University of Utah sagen, Sie haben geschaffen, die Technologie, die können, wieder einige Grad von Gefühl für die Menschen mit Amputationen.
Es wurde an anderer Stelle Arbeit in der Erstellung von Prothesen in der Lage Gefühl. Aber nach dem team, die Empfindungen, die Menschen haben, während Sie mit Ihnen sind eingeschränkt und ungenau. Sie behaupten, dass Ihre Arbeit viel näher kommt, imitiert, wie unsere Hände fühlen und spüren, dass die Welt um uns herum.
Die Technologie ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen mehreren Institutionen, nicht nur die Universität von Utah, nach Gregory Clark, ein biomedizinischer Ingenieur und Neurowissenschaftler an der Universität. Ein wesentlicher Beitrag der Universität für die Forscher war die Entwicklung des Utah-Schräg-Elektrode-Array (USEA). Die USEA, Clark sagte Gizmodo, stellt eine Schnittstelle zwischen einer Handprothese und der Benutzer die übrigen sensorischen und motorischen Nerven in Ihrem arm; diese Nerven und die person, die eigenen Gedanken zu helfen, dann bedienen Sie das Gerät.
“Er erreicht, indem er seine beiden Hände Ineinander, bewegte Sie und rieb Sie gegeneinander, das Gefühl, mit seiner prothetischen hand, als ob es, fast in Echtzeit, und das Gefühl, vielleicht fast wieder Heil, zum ersten mal in fast 15 Jahren.”
Dies geschieht durch die chirurgische implantation von Hunderten von Elektroden direkt an den Nervenfasern. Sie können “record aus (hören) oder zu stimulieren (sprechen) kleine Teilmengen von Nervenfasern, sehr selektiv, und einigermaßen umfassend,” Clark erklärte per E-Mail. Dies ermöglicht eine Breite Palette von spezifischen sensorischen und motorischen Signale werden empfangen und gesendet zurück zwischen die Prothese und das Nervensystem.
Die prothetische hand.Bild: George et al., (Die Wissenschaft Der Robotik)
“Metaphorisch gesprochen, mit Elektroden in den Nerv anstatt draußen ist wie mit intimen und verschiedenen Gesprächen mit kleinen Gruppen von ausgewählten Personen, die Sie sitzen in der Nähe, eher als Geschrei von außerhalb ein Stadion, so dass alle innen hört viel die gleiche Meldung, und hören nur eine verstümmelte Jubel der Menge zurück”, sagte Clark.
Im Jahr 2016, Clark und sein team rekrutiert die Hilfe von Keven Walgamott, der seine hand verloren und einige der seinen arm bei einem Unfall vor etwa 15 Jahren. Walgamott implantiert wurde, mit der USEA, die verbunden sind, um eine fortschrittliche Armprothese entwickelt von der Firma Deka und namens LUKAS zu Ehren der Prothese, die Luke Skywalker zog in die Star Wars-Serie. Dann im Laufe von 14 Monaten, Walgamott gereist, um der Universität zu testen, die arm in Ihrem Labor.
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Die endgültigen Ergebnisse des Teams, das Projekt mit Walgamott wurden veröffentlicht Mittwoch in der Wissenschaft der Robotik.
Wenn die Schnittstelle aktiviert wurde (bezeichnet als “stimming’ von Walgamott), er war nicht nur in der Lage, das Gefühl, die Dinge auf seine LUKE von hand berührt, konnte aber unterscheiden zwischen berühren etwas weich oder hart ist. Hinzugefügt Empfindlichkeit machte es einfacher für Walgamott abziehen überraschend komplexe Bewegungen, wie Kommissionierung Trauben, zart heben einer zerbrechlichen Schachtel, oder stopfe ein Kissen in seine Falle. Aber die meisten bedeutsam war, wie Walgamott reagierte emotional, während mit der LUKE.
Wenn Sie gefragt werden, ob es noch etwas anderes Walgamott machen wollte mit der Prothese am Ende einer Sitzung, nach Clark, sagte er einfach, “ich will schließe meine Hände zusammen.”
“Und das ist genau das, was er getan hat. Er streckte die Hand aus, indem er seine beiden Hände Ineinander, bewegte Sie und rieb Sie gegeneinander, das Gefühl, mit seiner prothetischen hand, als ob es, fast in Echtzeit, und das Gefühl, vielleicht fast wieder Heil, zum ersten mal in fast 15 Jahren”, sagte Clark.
Das team der Prothese, während sicherlich beeindruckend, ist noch immer eine unvollkommene Nachahmung des menschlichen Armes und der hand. Zum einen gibt es um Größenordnungen mehr Nervenfasern in den arm, als Elektroden verwendet, die in der USEA. Aber eine schwächere Faksimile Gefühl, es würde immer noch von unschätzbarem Wert für die Patienten, Clark erwähnt. Das Gerät könnte sogar tamp unten die Häufigkeit und schwere von Phantomschmerzen erfahren viele, wie es schien, für Walgamott.
“Wir können noch nicht vollständig replizieren Natur reichen repertoire der Empfindung und Wahrnehmung”, sagte er. “Aber können wir tun, weit, weit besser als tritt auf, wenn es gibt kein Gefühl überhaupt.”
Ein wichtiger Nächster Schritt für das team ist die Verbesserung auf das design. Sie hoffen, erstellen Sie eine portable version von der Prothese, eine, die zu Hause verwendet werden. Sie wollen auch wechseln, das ganz auf WLAN-Implantate für die Schnittstelle, die nicht nur weniger umständlich für den Benutzer, aber Sie verringern das Risiko einer Infektion oder Bruch. Sie planen die in-home-Studien in den nächsten paar Monaten, vorausgesetzt, dass die Food and Drug Administration genehmigt Sie.
Es werde Jahre dauern, mindestens, bis diese Geräte kommerziell verfügbar sein, aber, auch wenn diese Studien und andere gehen ohne Probleme ab. Aber das ist immer noch genug Zeit für Menschen mit Gliedmaßen-Verlust heute, um irgendwann in den Genuss dieser fortschrittlichen und mehr naturalistische Prothetik, Clark erwähnt.
“Riff auf der Luke Star Wars Thema: Das ist eine neue—aber durchaus realistische—Hoffnung”, sagte er.
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