שנים לאחר שאיבדו חלקים מזרועותיהם בתאונות תעשייתיות, איגור ספטיק וקית' וונדרהובל שוב תחושות מורגשות - כמו טשטוש של צמר גפן, או טפטוף מים - לכאורה על גב התותב שלהם ידיים. הנגיעות נוצרו במעבדה, שנעשו כחלק ממחקר על איך ליצור מחדש מגע אלקטרוני עבור אנשים שאיבדו את ידיהם.
המחקר, שפורסם אתמול, הוא הראשון שיצר תחושות טבעיות כאלה באופן מלאכותי. "ידעתי מיד שזה כותנה", אמר ספטיק בהצהרה. כדורי צמר גפן, הסביר, נהגו לתת לו עור אווז; הוא אמר שנהג להכין למשפחתו בקבוקי גלולות כדי להימנע מהם. התחושה הזו עוררה בו גם עור אווז.
קבוצות אחרות של חוקרים ניסו ליצור מחדש תחושת מישוש עבור קטועי גפיים על ידי זמזום העצבים שלהם בחשמל... אבל למדו מתנדבים תמיד דיווחו שהתחושה שהתקבלה הייתה מוזרה, כמו תחושת סיכות ומחטים שאתה מקבל כשרגל שלך נופלת יָשֵׁן. זה היה כאילו הניסויים הישנים האלה לא דיברו אל המוח בשפה הנכונה, אומר דסטין טיילר, מהנדס ביו באוניברסיטת קייס ווסטרן והחוקר הראשי במחקר שכלל את וונדרהובל ו ספטיק. "אנחנו מתחילים לדבר בשפה הנכונה עכשיו."
המחקר של טיילר ועמיתיו הוא צעד לקראת יצירת ידיים וזרועות תותבות המעבירות תחושת מגע טבעית למשתמשים שלהן. המהנדסים עדיין רחוקים מיצירת יד תותבת בתחושה אמיתית, ואין שום ערובה שאחד מהם אי פעם יעבוד. תותבות תחושה הן תחום מחקר חם, עם זאת, כי הם יכולים
להפוך את המשימות היומיומיות להרבה יותר קלות לאנשים עם תותבות.
הדגמת ענבים
אז איך נותנים לגבר בלי יד רגשות ביד? זה דורש קצת מחויבות, מצד מתנדב הלימוד. Spetic ו-Vonderhuevel שניהם נאלצו לקבל שתלים כירורגיים של מערכים עם יותר מתריסר אלקטרודות בזרועותיהם. בקצה אחד, האלקטרודות מקיפות צרורות עצבים מרכזיים בזרועותיהן. בקצה השני, המערכים מובילים לפקק קטן על פני הזרוע העליונה שלהם, הכרחי לתהליך המחקר. זה כמו שיש צנתר קבוע, כמו אלה שיש לחולי כימותרפיה. יש לקוות שבעתיד שתלים כאלה יעבדו בצורה אלחוטית.
רוב הזמן, השתלים של Vonderhuevel ו-Sptic לא עושים להם הרבה. במקום זאת, הם משתמשים בתותבות הרגילות, הזמינות באופן מסחרי, שאינם מרגישים, בדיוק כמו שעושה כל משתמש אחר בתותבת. אבל פעם או פעמיים בחודש, הם מבקרים במעבדה של טיילר כדי לבדוק את יכולת האלקטרודות לתת להם רגשות. במעבדה, חוקרים מחברים את המכשיר שלהם לשתל כדי לשלוח זמזומים חשמליים קטנים לעצבים של המתנדבים.
טיילר ועמיתיו בחנו אילו דפוסים חשמליים הם הטובים ביותר ליצירת תחושות טבעיות. כל זמזום שהם שולחים הוא פחות חזק מההלם החשמלי שאתה עלול לתת לחתול שלך בטעות לפעמים בזמן ליטוף אותו. טיילר ועמיתיו שואפים לשמור על עוצמות נמוכות, מה שלדעת טיילר עוזר לתחושות להרגיש טבעיות יותר. "אנחנו מקיימים אינטראקציה עם העצב רק באותה מידה שהעצב שמח לקיים אינטראקציה", הוא אומר.
"המוח לא יודע שרימנו אותו."
למרות שהחשמל נכנס טכנית דרך הזרועות העליונות של Spetic ו-Vonderhuevel, הם מדווחים כי נראה שהתחושות מקורן בידיים התותבות שלהם. "אם נבין את זה נכון, המוח מפרש את זה שזה מגיע מהיד מלכתחילה", אומר טיילר. "המוח לא יודע שרימנו אותו."
עוצמות ודפוסים שונים של זמזומים יכולים ליצור תחושות כלליות שונות, כגון צמר גפן או זרם המים.
בהדגמה קטנה כיצד תחושה כזו עשויה להועיל בעתיד, וונדרהובל ו ספטיק השתתפו בניסוי שבו לבשו יד תותבת ניסוי מצוידת בה חיישנים. היד התחברה לשתלים שלהם. הגברים ניסו להוריד את הגבעולים מהדובדבנים והענבים - משימה עדינה.
כשהם מכוסים עיניים, כשהשתלים שלהם כבויים, הם הצליחו למרוט גבעולים דובדבנים ב-43 אחוז מהמקרים. כאשר החוקרים הפעילו את השתלים, שיעור ההצלחה של המתנדבים עלה ל-77%. "זו הדגמה מאוד יפה ומעשית שתותבות החיישנים שלהם יכולות לעזור למישהו אם היה לו את זה בקליניקה מכשיר", אומר ג'וזף אודוהרטי, מהנדס ביו באוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו, שלא היה מעורב ב לימוד.
"כשהתחושה מופעלת, זה לא קשה מדי", אמר וונדרהובל. "כשהוא כבוי, אתה מכין הרבה מיץ ענבים."
למרות הצלחת המחקר, תמיד קיים סיכון שהמערך המושתל יפגע בעצבים שלהם או שהאתר דמוי הצנתר שלהם עלול להידבק. עם זאת, נראה שהדברים הלכו טוב עד כה. הגברים חנו וחטבו עצים לאחר שקיבלו את השתלים שלהם. ל-Vonderhuevel היה השתל שלו כבר 16 חודשים. לספטיק יש את שלו כבר שנתיים. אם הכל ילך כשורה, הם יענדו את השתלים שלהם עד סוף חייהם.