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

15:02
Подругу Мамаева и Кокорина нашли во Владивостоке: страдает амнезией
15:02
51-летняя Памела Андерсон поучаствовала в романтической фотосессии с бойфрендом
15:01
Четверговая соль: как приготовить и где использовать
15:01
Эксперты рассказали, где клещей стоит опасаться больше всего
15:01
ВЦИОМ сообщил о максимально счастливых россиянах
15:01
Подруга Мамаева и Кокорина оскандалилась в суде: «Не говорила про избиение»
15:00
Срок перехода на цифровое телевидение продлили до октября
15:00
Страстная пятница 2019: чего не следует делать в этот день
15:00
Менеджер МакSим рассказала о состоянии певицы: "Мощный воспалительный процесс"
15:00
Медведев предложил увеличить период декрета, включаемый в стаж
15:00
Пожар произошел в заповеднике в Тамбовской области
14:31
КАМАЗ опубликовал финансовый отчет за 2018 год — прибыль упала вдвое, но все нормально
14:31
Автоспорт в Барнауле: анонс на 27 апреля
14:30
Tesla снова теряет деньги: за первый квартал зафиксирован убыток в $702 млн
14:30
Nissan GT-R для гоночного уикенда в ЮАР оснастили чудовищным передним антикрылом
14:00
МакSим перевели в обычную палату из реанимации
13:31
12-летний россиянин шокировал весь мир своим прыжком, затмив достижение Турсынбаевой
13:31
«Были как семья». Санчес озвучил свои финансовые требования к Головкину
13:31
Человек-паук стал символом чемпионата Казахстана по спортивному каратэ
13:01
Шотландия нашла звездного тренера после разгрома от сборной Казахстана
13:01
«Казался потерянным». Что заставило Головкина сменить тренера
15:03
XML error in File: https://dailyhype.ru/mediametrics.xml
13:00
Геннадий Головкин: медленный закат или триумфальное возвращение?
12:30
Автоспорт в Свердловской области: анонс на 28 апреля
12:30
Турки разработали армейский броневик с полностью электрическим мотором
12:30
Автоспорт в Нижнем Новгороде: анонс на 28 апреля
12:00
311 пострадавших от природных пожаров в Забайкалье получили компенсации
12:00
В Магадане сотрудники МЧС спасли детеныша нерпы
12:00
В Москве на станции метро «Фрунзенская» погибла упавшая на рельсы женщина
11:04
Путин подписал указ о ежегодной выплате к Дню Победы
10:30
Чемпион Азии из Казахстана не вышел на полуфинал ЧА-2019 и взял «бронзу»
10:30
«Канело» напомнил Головкину условие третьего боя и ответил его промоутеру
10:30
Стало известно, сколько Санчес получал за работу с Головкиным
10:01
Mitsubishi прощается с легендарным внедорожником Pajero
10:01
Tesla Model S и Model X получили новые электромоторы
10:00
Renault представила прототип электрического Kangoo следующего поколения
10:00
Кроссовер Renault Kaptur обновился, но не подорожал
09:31
В Москве вновь зашкалил уровень сероводорода
09:00
На Шри-Ланке вновь произошел взрыв
08:00
«Долгое время...». Как мир бокса отреагировал на расставание Головкина с Санчесом
08:00
Назначения судей и инспекторов на матчи четвертого тура Первой лиги
08:00
«Странный момент». Хирн удивлен поступком Головкина
Больше новостей