Ученые разработали электронную кожу, позволяющую через протез чувствовать боль
Исследователи из Университета Джонса Хопкинса(США)разработали «электронную кожу», имитирующую способности взаправдашнего кожного покрова, сообщает издание IEEE Spectrum. Разработку предлагают использовать с ненастоящими протезами, благодаря чему можно будет вернуть возможность сквозь искусственную конечность ощущать боль. Почему собственно боль?Главе изыскания по разработке электронной кожи Нитишу Тхакору, профессору биоинженерии Университета Джонса Хопкинса беспрерывно задают этот вопрос.

Все девало в утилитарном резоне. Болевые рецепторы, находящиеся в коже, помогают нам защищаться от получения повреждений. Например, от изощренного ножа или горячей сковородки. В том же самом резоне люд с ампутированной конечностью смогут надеяться на восприятие валяйся, какая будет переходить сквозь искусственную кожу и протез, что позволит защититься от повреждения заключительного, говорит Тхакор. Также ученый предлагает более комплексное и в какой-то степени даже поэтическое объяснение:
«Мы можем вернуть человеку утраченное ощущение восприятия: от воздушного прикосновения, до большого давления и болевых ощущений. Я думаю, что это сделает ненастоящие протезы более ‘живыми’».
В статье, опубликованной журналом Science Robotics, Тхакор, его аспирант Люк Осборн, а также их коллеги описывают разработку и первоначальные испытания своей системы «эдермис»(от англ. electronic dermis, e-dermis — электронная кожа). В одном из последних тестов команда ученых постаралась добавить искусственному протезу возможность осязать боль и передавать ее носителю.
На создание ненатуральной кожи исследователей вдохновила особенность работы биологических рецепторов прикосновения, находящихся в нашем кожном покрове. Кожа содержит сразу несколько пластов из рецепторов. Созданная «эдермис» тоже состоит из множества пластов. Истина производятся они из пьезорезистивных и проводящих мануфактур, а не различных живых клеток, будто в случае с взаправдашней кожей. Будто и в взаправдашней пласты ненатуральной кожи могут реагировать на неодинаковые уровни давления: при глубокой стимуляции «эдермис» бойче и больше передает ощущения, а при менее интенсивной – более медлительно и легче.
Получаемая информация от «электронной кожи» переводится в импульсы, похожие не те, что используются взаправдашними нейронами для взаимодействия между собой. Затем посредством небольших электрических стимуляций эти нейроноподобные импульсы переходят периферическим нервам в коже ампутированной конечности, будя ощущение давления и валяйся.
Для проверки системы ученые пригласили группу волонтеров. Среди них очутился 29-летний дядька с ампутированной возвышеннее локтевого сустава изнаночной десницей. В течение двух месяцев Люк Осборн составлял карту периферических нервов ампутированной конечности. Благодаря использованию слабых электрических стимуляций аспирант смог определить, будто периферические нервы связаны с фантомными болями, какие ощущал приглашенный доброволец. В рамках изыскания Осборн вскрыл, что передача найденного объема тока на найденной частоте не всего возвращало человеку ощущение осязания утраченной конечности, однако и будило фантомные болевые ощущения. По словам Тхакора, боль была не глубокой, доброволец оценивал ее на 3 балла по 10-бальной шкале.
Ученые разработали электронную кожу, позволяющую через протез чувствовать боль
Схема системы «эдермис»
После проведения необходимой калибровки ученые сконцентрировали систему целиком: «эдермис» примостили на пальцы ненастоящего протеза, модель нейроноподобных импульсов загрузили в контроллер протеза, а электрический стимулятор присоединили к культяпке ампутированной десницы. Последующие тесты показали, что человек способен не всего осязать объект, с каким он проводит манипуляции с помощью ненастоящего протеза, будящего у него ощущение фантомной конечности, однако также различать изображает ли объект, например, круглым или изощренным. В дополнении к этому протез был запрограммирован на болевые «ощущения», чтобы самодействующи отпускать заостренный объект при определении этого ощущения.
Ученые разработали электронную кожу, позволяющую через протез чувствовать боль
В настоящем изыскании ученым удалось эффективно передать сенсорную информацию к лихорадочной системе человека с помощью электрической стимуляции кожи ампутированной десницы, однако передача нейронных импульсов может осуществляться и с помощью других технологий. Большущие надежды показывают технологии имплантации специальных мозговых электродов, мышечной реиннервации(восстановления снабжение мануфактур нервами, что обеспечивает их связь с центральной лихорадочной системой), а также развитие технологий нейрокомпьютерных интерфейсов.
«Однажды все это мы сможем имплантировать и интегрировать непосредственно в нашу центральную нервную систему, а не попросту в кожу. Однако наш подход доступен уже здесь и сейчас», — прокомментировал Тхакор.
В дальнейшем он и его лаборатория планируют заняться изысканиями других материалов, какие могли бы стать основой для «электронной кожи» и позволить передавать более машистый спектр различных тактильных ощущений.
Разработанная учеными технология также может найти собственный потенциал в робототехнике и сфере технологий дополненной реальности. В детали Тхакор вклиниваться не стал, однако вполне очевидно, что тактильные способности позволят роботам более эффективно адаптироваться к работе с неодинаковыми объектами и справляться с более машистым спектром задач. Внедрение же технологии в производственные процессы позволит существенно снизить ее стоимость и расширит сферы ее применения.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

комментариев

Свежие новости

05:30
Спасатели приостановили дрейф горящих танкеров в Черном море
05:30
Власти Южно-Сахалинска сообщили об эвакуации школ
05:00
Сколько стоят подержанные авто в Японии? Смотрим на видео конкретные примеры!
04:01
«Если „Канело“ не хочет трилогии...». Названы два варианта Головкина
04:00
«Парни бились, старались». Тренер «Торпедо» рассказал, почему Шин и Рымарев не играют в овертайме
04:00
«Вытащили на зубах, на характере». Наставник «Динамо» — о игре с «Торпедо»
03:31
Тигра Амура собираются навсегда разлучить с козлом Тимуром
03:30
Фируза Шарипова вызвала на бой лидера группы "Ленинград" Сергея Шнурова
03:01
Численность населения России сократилась впервые за 10 лет
03:00
В Петербурге законсервируют строящиеся станции метро
05:31
XML error in File: https://dailynews.ru/rssfull.xml
02:30
Материальное положение россиян ухудшилось: светлого будущего не предвидится
02:01
Отчет о матче ВХЛ «Сарыарка» — «СКА-Нева» 2:1
02:01
Тренер «Канело» рассказал, хочет ли он боя с Головкиным следующим
02:00
Непобежденный «фанат Головкина» задумал отобрать пояс чемпиона мира у «Канело»
01:00
Военнослужащий сирийской армии погиб во время обстрелов Алеппо
00:31
Экономия на яйцах: следующее подорожание случится к Пасхе
00:00
30-летним новгородкам откажут в выплатах за первого ребенка
23:01
Итоги года на дорогах Свердловской области: 2860 аварий, 4,2 млн штрафов
23:00
Обновленный ситикар Renault Twingo обзавелся «ухом» для охлаждения мотора
23:00
В центре Кемерова на два дня ограничат парковку транспорта
20:00
Министр культуры пригрозил создателям фильма о Льве Яшине уголовным делом
22:36
Налоги, действующие во Франции для владельцев недвижимости
22:35
Ищете недвижимость в Минске? "Квартал Чемпионов" - идеальный выбор.
22:32
«Канело» обозначил дерзкую цель после спорных побед над Головкиным
22:31
Озвучена дата дебюта Усика в супертяжелом весе Дычко
22:31
«Мне не нужно изучать, что делал Головкин». Джейкобс высказался о значимости боя с «Канело»
22:02
Детский омбудсмен о лекции «смотрящих» в школе: выясняют личности
21:43
МОЖНО ЛИ ОТШЛИФОВАТЬ ПАРКЕТ ДЕШЕВО?
21:32
СК проверит сведения о проведенном «авторитетами» уроке в приморской школе
21:32
В Москве в железнодорожном вагоне нашли 18 тыс. бутылок подпольной водки
21:32
Пытавшийся угнать самолет пассажир арестован на два месяца
21:31
Задержан экс-гендиректор Владимиро-Суздальского музея-заповедника
21:30
Следователи возбудили два уголовных дела о подкупе полицейских в Чехове
21:30
К протестам против Мадуро присоединились четыре штата Венесуэлы
21:30
Взрыв у консульства США в Женеве произошел из-за короткого замыкания
21:00
Что накормит школьников Кузбасса: голодные обмороки детей прекратят льготы
20:30
СМИ: на Дервейсе могут организовать выпуск автомобилей Ravon
20:30
Отчет Росстата: производство автомобилей в 2018 году заметно выросло
20:00
Соцнорма потребления электричества чревата взрывом: эксперты оценили план
19:30
«Мы продолжим бороться за компенсацию». Бывший клуб Каньяса прокомментировал его переход в КПЛ
19:30
Молдавский хавбек покинул расположение «Шахтёра»
Больше новостей