Медицинские технологии
Восприятие себя или «шестое чувство»
Экспериментальная технология восстанавливает потерю чувствительности ампутированной конечности
Закройте глаза и попробуйте ощутить сдвоенные пальцы. Не сложно, правда?
Способность человека ощущать свое тело в пространстве, сделавшее возможным выполнить это действие, называется проприоцепцией , иными словами, ощущать наше тело в пространстве, осознавать его размеры и форму и чувствовать наши органы и понимать , что они делают.
«Проприоцепция - очень важная функция человеческого организма и проявляется она в способности человека совершать и ощущать движения»,- говорит Тайлер Клайтс, инженер в области биомедицины института Технологий, Штат Массачусетс.
Ученые сделали огромные успехи в управлении роботизированными конечностями совместимыми с нервной системой, а предложенная такая сенсорная обратная связь доказала что имеется еще много нерешенных задач.
Теперь же, однако, команда во главе с инженером- биомехаником Хью Эрром, институт Технологий, Штат Массачусетс, сконструировала реконструктивную нижнюю конечность с проприоцепцией.
«Это одна из фундаментальных составляющих реконструктивных операций нижних конечностей, на которую до нынешнего времени не обращали внимания», - говорит инженер в области биомедицины Пол Мараско из Кливлендской Клиники, который не был вовлечен в исследование.
Мускулы, которые связаны таким образом, что один мускул растягивается, в то время как другой сокращается являют собой центральной точкой ощущения присоединённой нижней конечности.
При традиционной ампутации хирурги пришивают оставшиеся мускулы к кости, что ограничивает движение и нарушает динамическое связь.
Новая технология, описанная в майском номере журнала «Научные медицинские знания в переводной литературе», задействует трансплантацию новых мускульных пар на ампутируемом участке у пациента с нижнеколенной ампутацией.
Кожные электроды улавливают электрическую активность в трансплантированных мускулах и используют эту активность для управления моторными нервами в лодыжке протезной ноги, а датчики в протезной ноге передают проприоцептивную обратную связь к мускулам.
«Возвращение этой обратной связи в систему, сконструированную для манипуляции и управления представляет собой грандиозную работу»,- говорит Мараско.
Процедура восстановила практически естественное управление органом. Поднимаясь по лестнице, пациент бессознательно сгибает свою искусственную ногу/ стопу как это делают люди без подобного рода травм.
«Данная работа является первой демонстрацией эмерджентного рефлексивного поведения - этих важного и все же непреднамеренного поведения, которое возникает в процессе нашего движения по неровной плоскости»,- говорит Клайтс, ведущий автор исследования.
Еще одной новинкой является то, что исследователи продемонстрировали, что включение обратной связи от датчиков вращающего момента в лодыжке позволило пациенту более точно контролировать усилие нажима на педаль.
«Новинка здесь в том , что способность обеспечить обратную связь, позволяет мозгу распознавать ощущение положения, скорости и силы»,- объясняет Клайтс.
Эти ощущения, похоже, наполняют чувством полного владения органом самого пациента. «Пациент отметил моменты, описывающие состояние наполненности, подобно тому ощущению, что робот-протез стал частью меня и у меня снова моя собственная нога»,- говорит Эрр, который сам является инвалидом. Когда дочь пациента спросила его, ощущает ли он себя подобно киборгу, он ответил ей, -«нет, Я чувствовал, что у меня все в порядке с ногами».
источник Журнал Саентифик Американ №08 2018 Стр. 22
Автор: Саймон Макин
Перевод: Энигма Л.Н
