Vi vet alla vet om de fem sinnena, men vår förmåga att röra sig genom världen är starkt beroende av en ofta förbisedd sjätte sinne. Det kallas proprioception, och det är vår hjärnans förmåga att veta var våra armar och ben är i rymden utan visuella referenser.
Det är svårt att redogöra för hur avgörande proprioception är att de tekniker som vi har utvecklats till att interagera med världen. Flytta våra armar och ben på plats för att blockera en boll som är på väg att slå vårt ansikte kräver snabb reaktion. Om vi hade att hitta vår hand i rymden med hjälp av visuella ledtrådar för att uppskatta rätt bana, vi skulle vara kvar med en blodig näsa.
Inte överraskande, en av de största utmaningarna för amputerade är att förlora proprioceptiva förmåga. Oavsett hur avancerade proteser, utan att den underliggande förmåga att veta var de är i rymden, de kommer alltid tycks kludgy.
Forskare vid Schweiziska universitet EPFL verkar ha löst problemet med en bionisk hand som ger amputerade en “mycket subtila, nästan fysisk känsla av beröring” och återger känslan av proprioception. Presenteras i en artikel i tidskriften Science Robotics, enheten stimulerar nerver i den amputerade s stubbe för att ge sensorisk feedback i realtid. Detta gör det möjligt för patienter att avgöra ett föremåls form, storlek och konsistens bara genom att känna det.
Det är en enorm förbättring mot nuvarande myoelectric enheter som bygger på muskel funktion i patientens stubbe till elektro-mekanisk rörelse i ett bionic enhet. Medan myoelectric enheter är revolutionerande i den fingerfärdighet och kontroll som de har råd med amputerade, kommunikationen fungerar endast i en riktning, från den mänskliga till den enheten. EPFL produkt adderar en viktig sensorisk komponent till kretsen.
De resultat som presenteras i artikeln är ett resultat av mer än ett decennium av forskning ledd av Professor Silvestro Micera av NCCR, en robotics research consortium i Schweiz, och Paolo maria Rossini, chef för neurovetenskap vid A. Gemelli Universitet Vårdcentral i Rom.
“Vår studie visar att sensorisk ersättning baserad på intraneural stimulering kan leverera både position feedback och taktil feedback samtidigt och i realtid, säger Micera. “Hjärnan har inga problem att kombinera denna information, och patienter kan hantera båda typerna i realtid med utmärkt resultat.”
Enheten tar några utbildning för att använda. Patienter successivt lära sig hur man ska översätta elektriska pulser sänds från hand till elektroder i stubben. Men hjärnan är ett underbart adaptiv instrument, och med exponering det lär sig att automatiskt översätta känslor till känna sinnesintryck.
Resultatet är mycket exakt avkänning. I de publicerade resultaten, två patienter hade möjlighet att bestämma storlek och former av objekt med hjälp av touch med högre än 75 procents noggrannhet.
“Dessa resultat visar att amputerade kan effektivt behandla diskussion och position information som mottagits samtidigt via intraneural stimulering, säger Edoardo D’ Anna, EPFL forskare och huvudförfattare till studien.
Mer robotics
Robotar rising: 5 trender som driver robotics sektorn 2019
Robotteknik i verksamheten: Allt vi människor behöver veta
Robotteknik antagande: SMB-guide för industriell automation
5 saker att veta om soft robotics
(TechRepublic)
Relaterade Ämnen:
Innovation
CXO
Artificiell Intelligens