تقنية تعزز الإحساس لدى مستخدمي الأطراف الاصطناعية

إن تناوُل كوب من القهوة، أو التقاط كُرة، أو الضغط على زر جهاز التحكم، أو اللعب مع حيوانك الأليف هي أشياء يعتبرها معظم الأصحاء أموراً مسلماً بها، حيث يمكن لمعظمنا فعل ذلك الأمر باستخدام حواسنا وأطرافنا التي تتكامل مع أدمغتنا بسهولة ويسر.
لكن تلك المهمة مُعقدة بشكل لا يُمكن تصديقه بالنسبة للأشخاص الذين فقدوا أطرافهم ويستخدمون عوضاً عنها أطرافاً اصطناعية، فالتكامل بين الدماغ والأطراف مفقود، ما يجعل التزامن بينهما شبه مستحيل. إلا أن دراسة جديدة نشرتها دورية «ساينس» قد تُساعد في تسهيل المهمة المعقدة لمستخدمي الأطراف الاصطناعية.
وتوضح جينيفر كولينجر، الأستاذة المساعدة في قسم الطب الفيزيائي وإعادة التأهيل في جامعة «بيتسبرج» الأمريكية ومؤلفة الدراسة، أن الفريق البحثي تمكَّن من تلقي ردود أفعال حسية دماغية استطاعت التحكم في ذراع روبوت يهدف إلى الإمساك بالأشياء ونقلها عبر استخدام «واجهة حاسوبية دماغية» مزروعة في قشرة الدماغ الحركية لأحد المتطوعين.
وواجهة الدماغ الحاسوبية هي إحدى التكنولوجيات المثيرة للجدل، والتي لم تكن تحظى بإجماع علمي قبل 10 سنوات فقط، وباستخدام تلك التكنولوجيا يستطيع فاقد الطرف أو المُصاب بالشلل استخدام الأجهزة التعويضية عن طريق نشاط الدماغ فقط، إذ تسمح تلك التكنولوجيا باستخدام أي جهاز عن طريق رصد الإشارات الدماغية باستخدام أقطاب كهربائية مزروعة سلفًا في الدماغ.
والمشارك في الدراسة، ناثان كوبلاند، أصيب بشلل في ذراعيه نتيجة حادث سيارة، وتم وصفه في الورقة بأنه أول شخص في العالم تُزرع له مصفوفات أقطاب كهربائية صغيرة، ليس فقط في القشرة الحركية لدماغه؛ بل في القشرة الحسية الجسدية أيضاً، وهي منطقة من الدماغ تعالج المعلومات الحسية من الجسم.
والمصفوفات لا تتيح له التحكم في الذراع الروبوتية بعقله فحسب، بل تتيح أيضاً تلقِّي ردود فعل حسية عن طريق اللمس، تشبه طريقة عمل الدوائر العصبية عندما يكون الحبل الشوكي للشخص سليماً.
وفي تلك التجربة، أدت زراعة الأقطاب بتلك الطريقة إلى تنفيذ الإدراك اللمسي الاصطناعي وتقليل متوسط الوقت المستغرق في استيعاب الأشياء ونقلها إلى النصف، من 20.9 ثانية إلى 10.2 ثانية.
وتعمل كولينجر على تلك الدراسة منذ 10 سنوات كاملة، مشيرةً إلى أنها خطوة إلى الأمام في جعل فاقدي الإحساس بأطرافهم بسبب إصابات الحبل الشوكي يستعيدون تلك القدرة في المستقبل القريب.
وتفتح الدراسة الباب لدراسات مستقبلية لحركات أكثر تعقيداً تعتمد بشكل أكبر على ردود الفعل الحسية، وتقول كولينجر إن هناك حاجة إلى تحسين تلك التقنية للوصول إلى أداء قريب من المهمات التي نظن أنها اعتيادية، مثل تناول كوب الشاي أو المصافحة.

(سيانتفيك أمريكان)