تتحكم فيها كأنها حقيقية.. اختراع ساق اصطناعية تعمل بطاقة الدماغ
تاريخ النشر: 2nd, July 2024 GMT
تقدم الأرجل الاصطناعية حلا مذهلا وفرصة عظيمة بالنسبة للعديد من الأشخاص الذين فقدوا أطرافهم لأسباب مرضية أو عقب تعرضهم للحوادث، إذ تساعدعم على استعادة القدرة على الحركة مرةً أخرى، لكن من أهم عيوب تلك الأطراف التقليدية، أنها ثقيلة ومن الصعب التحكم بها والتنقل بواسطتها بشكل طبيعي، لذلك طور باحثون من معهد «ماساتشوستس» للتكنولوجيا، ساقا جديدة توفر لهم إمكانية المشي بسلاسةٍ وسهولة.
تسمح الساق الاصطناعية الجديدة لمرتديها بالتحكم في حركتها عن طريق أفكارهم فقط، مثلها في ذلك كمثل الأطراف الطبيعية التي يقودها الدماغ، وبحسب مجلة «interesting engineering»، استطاعت المجموعة المشاركة في تجربة ارتداء الطرف الاصطناعي أن تؤدي الكثير من الحركات بشكل أكثر طبيعية، مثل المشي وصعود السلالم، وحتى القفز بخفة دون أن يشعروا بوجود عضو غريب عن أجسامهم، على عكس خوارزمية التحكم الروبوتية التي تعتمد عليها الأطراف الاصطناعية التقليدية.
تعتمد فكرة عمل الساق الاصطناعية على تقنية جراحية جديدة تسمى «الواجهة العصبية العضلية المضادة» ويجرى فيها الاحتفاظ بالأعصاب والعضلات الموجودة بنهاية الطرف المتبقي من عمليات البتر وإعادة توصيلها بالأطراف الاصطناعية لضمان متانتها والتحامها كعضو طبيعي بالجسم، إلا أن تلك الجراحات تؤدي إلى قطع الاتصالات بين العضلات المحفزة والعضلات المضادة التي تعمل معًا بشكل طبيعي مع الجهاز العصبي، لذلك عمل الباحثون على الاستفادة من الإشارات الصادرة عن العضلات المعاد ربطها بالساق الاصطناعية في تحديد رغبة المستخدم في التحكم بالقدم الاصطناعية من ثنيٍ وتوجيه ودوران.
التحكم بواسطة الدماغأوضح «هيو هير» المشرف الرئيسي على التجربة في حديثه لمجلة «interesting engineering»، أن الاختراع الجديد يعمل على ربط المستقبلات العصبية الأصلية بالمضادات العضلية بطريقة فسيولوجية بحيث يمكن للشخص بعد بتر ساقه أن يحرك طرفه الوهمي بالكامل بمستويات فسيولوجية عالية من الحس العميق ونطاق حركة يشمل الكثير من الامكانيات المعتمدة على الأقطاب الكهربائية الموجودة على الطرف المتبقي وهو الركبة، للكشف عن هذه الانقباضات العضلية ومراقبتها، ومن ثم تسجيل نشاط العضلات بواسطة خوارزمية متقدمة تعمل مثل جهاز فك التشفير لنقل الإشارات العصبية من الدماغ وتحويلها إلى أمر للساق الاصطناعية.
المصدر: الوطن
كلمات دلالية: أطراف صناعية طرف صناعي الأطراف الاصطناعية بتر الأطراف
إقرأ أيضاً:
بعد ماسك..الصين تعلن زرع شريحة دماغية في 3 مرضى
قال مشروع شراكة بين معهد أبحاث صيني وشركة تكنولوجية اليوم الإثنين أنه يسعى إلى زرع شريحة دماغية في 13 شخصاً في العام الجاري، في خطوة قد تتفوق على جهود شركة نيورالينكللملياردير الأمريكي إيلون ماسك في جمع بيانات المرضى.
وقال لو مينمين مدير المعهد الصيني لأبحاث الدماغ وكبير العلماء بشركة نيوسايبر نيوروتك إن المعهد والشركة نجحا في زرع الشريحة "بيناو 1"، الدماغية اللاسلكية، في 3 مرضى خلال الشهر الماضي، وذلك في عملية شبه جراحية. وأضاف أن من المقرر زرعها في 10 مرضى آخرين هذا العام.
وتطمح الشركة الحكومية في الصين إلى التوسع في هذه التجارب.
وقال لو للصحافيين على هامش منتدى تشونغ قوان تسون للتكنولوجيا في بكين: "بعد الحصول على الموافقة التنظيمية، سنجري تجارب سريرية رسمية العام المقبل على نحو 50 مريضاً"، دون الخوض في تفاصيل التمويل أو مدة التجارب.
وربما يؤدي الإسراع في التجارب البشرية إلى تحويل الشريحة بيناو 1، رقاقة الدماغ الأكثر استخداماً في العالم بين المرضى، ما يؤكد تصميم الصين على اللحاق بمطورين أجانب رائدين في هذا المجال.
وتعد سينكرون الأمريكية، ومن بين المستثمرين فيها المليارديران جيف بيزوس، وبيل غيتس، الشركة الرائدة عالمياً في بحوث التكنولوجيا حول الأدمغة البشرية. وأجرت سينكرون 10 تجارب على 10 مرضى، 6 منهم في الولايات المتحدة و4 في أستراليا.
كما تجري نيورالينك المملوكة لماسك حاليا تجارب حول شريحتها الدماغية على ثلاثة مرضى، وتعمل على تطوير شرائح دماغية لاسلكية تزرع في الدماغ لتحسين جودة الإشارة، بينما يعمل منافسوها على تطوير شرائح شبه جراحية، أو أنظمة بحوث تكنولوجية حول الدماغ، تزرع على سطح الدماغ. ورغم أن هذه التكنولوجيا تقلل جودة الإشارة، لكنها تحد من خطر تلف أنسجة الدماغ وغيرها من مضاعفات ما بعد الجراحة.
وأظهرت مقاطع مصورة نشرتها وسائل إعلام رسمية هذا الشهر، مرضى يعانون من نوع من الشلل يستخدمون شريحة الدماغ بيناو 1، للتحكم في ذراع آلية لصب كوب من الماء، ونقل أفكارهم إلى شاشة كمبيوتر.
وقال لو: "منذ انتشار خبر نجاح تجارب بيناو 1 على البشر، تلقينا عدداً لا يحصى من طلبات المساعدة".
وحتى العام الماضي، لم يبدأ المعهد الصيني لأبحاث الدماغ، وشركة نيوسايبر نيوروتك، بعد في تجربة الشريحة الدماغية على البشر. لكنهما أعلنا نجاح تجربة شريحة جراحية أخرى، هي "بيناو 2"،على قرد، ما مكّنه من التحكم في ذراع آلية.
وقال لو إن العمل جار على تطوير نسخة لاسلكية من الشريحة بيناو 2، تشبه منتج نيورالينك، وأن من المتوقع تجربتها على أول مريض في غضون مدة تتراوح بين 12 و18 شهراً.
محافظ بني سويف يؤدي صلاة عيد الفطر الميارك بساحة مسجد عمر بن عبدالعزيز