Egy férfi kapja az első protézis kezet, mellyel képes érezni

Kilenc évvel ezelőtt Dennis Aabo Sørensen súlyosan megsebesült a bal karján egy tűzijáték balesetben, így le kellett amputálni. Most egy b...

Kilenc évvel ezelőtt Dennis Aabo Sørensen súlyosan megsebesült a bal karján egy tűzijáték balesetben, így le kellett amputálni. Most egy bionikus kéz visszaállította a képességét, hogy érezzen az elvesztett karjával, ez az első alkalom, melyről beszámoltak egy tudományos folyóiratban.

A kutatók elektródákat ültettek Sørensen karjába, és érzékelőket kapcsoltak a protézis kézhez, hogy stimulálják a megmaradt idegeket. A kéz segítségével Sørensen képes volt felismerni különböző tárgyakat az általuk keltett érzet alapján, és megfelelően megfogni azokat, a Science Translational Medicine online megjelent részletes tanulmánya szerint.

"Éreztem a dolgokat, amire kilenc éven keresztül nem voltam képes," - mondta el Sørensen, aki Dániában él.

Ez idáig Sørensen az egyetlen személy, aki teszteli a protézist, bár csak rövid időre lehetett az övé, de ha bizonyított, hogy hosszabb távon is működik több embernél, akkor a rendszer jelentősen javíthatja a jelenlegi protézis végtagokat, és minőségibb életet nyújthat a felhasználóik számára.



Az érintés helyreállítása

Az érzés képessége kritikus fontosságú az ember kézügyessége szempontjából, hogy az alapvető feladatokat elvégezhesse a kezével. A tapintható információ elmondja valakinek, hogy mekkora erőt kell használni a tárgyak megfogásához, ha mondjuk merev, mint egy kávésbögre, vagy kényes dolog, mint például a szőlő.

"A kezünktől érkező érzékszervi visszajelzés nélkül nehézségeink lennének a legalapvetőbb napi tevékenységek elvégzésével is," - mondta Sliman Bensmaia neurológus a Chicagoi Egyetemről, aki nem vett részt a kutatásban.

Sok kutató fejleszt protézis rendszereket, melyek az emberek azon képességének helyreállítását célozzák, hogy képesek legyenek az amputáció, gerincvelő sérülés vagy betegség után irányítani a karjukat vagy a lábukat. Ugyanakkor a tudósok egyre inkább azon dolgoznak, hogy ezekbe a rendszerekbe érintésérzékelő visszajelzést építsenek be. Ez az első tudományos tanulmány, mely beszámol a sikeres érzékszervi visszajelzésről emberi páciensnél.

Silvestro Micera neurális mérnök a Scuola Superiore Sant'Anna Egyetemen Olaszországban és a Svájci Szövetségi Technológiai Intézetben Lausanne-ban, Svájcban. Ő vezette a csapatot, amely kifejlesztette az érző bionikus kezet. Micera és csapata a mesterséges kéz érintés érzékelőit csatlakoztatta a Sørensen karjában lévő megmaradt idegekbe ültetett elektródákhoz. Számítógépes algoritmus átalakította az érzékelőkből érkező jeleket olyan formába, melyeket az idegek észlelni tudtak.

Egy hónapig tartó klinikai vizsgálatban Sørensen a kezet tesztelte, néha bekötött szemmel és füldugóval, így kizárólag a tapintásra tudott támaszkodni, amikor a kezet használta. Sørensen képes volt irányítani, hogy milyen erőteljesen fogjon meg tárgyakat, és érezte az alakjukat és a merevségüket. Meg tudta mondani a különbségeket a kemény, közepes és puha tárgyak között, és képes volt felismerni a meghatározott formájú tárgyakat is, mint például egy hengeres üveg, vagy egy baseball labda esetében.

Sørensen elmondta a kutatóknak, hogy a mesterséges tapintás hasonló volt ahhoz a természetes érzéshez, mint amit a másik kezével tapasztalt.

Jobb protézisek

A korábbi megközelítésekkel ellentétben, hogy helyettesítsék az elveszett tapintást, például hogy rezegtetik a bőrt, az új megközelítés "anatómiailag megfelelő visszajelzést" biztosít, mondták el a kutatók.

"Az idegek közvetlen serkentésével lehetővé válik, hogy megfelelően helyreálljon az érzékszervi visszacsatolás," - mondta Levi Hargrove, a Chicagoi Rehabilitációs Intézet villamosmérnöke.

Hargrove és Bensmaia is megjegyezte, hogy ez egy előzetes tanulmány, hiszen csak egy ember vett részt benne. Továbbá annak érdekében, hogy ez egy biztonságos és hasznos eszköz legyen, a rendszernek teljes mértékben beültethetőnek kell lennie a bőr alá, és az szükséges, hogy folyamatosan, hosszú időn át működőképes legyen.

Annak ellenére, hogy valószínűleg még évek telnek el, mikor egy olyan rendszer, mint amit Micera és munkatársai fejlesztettek ki készen áll majd a klinikai alkalmazásra, mégis egy "természetesen fontos lépés a helyes irányba," - mondta Hargrove.

EPFL