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

10:00
Половина всех дорожных аварий в Бурятии происходят на дорогах Улан-Удэ
09:30
Депутаты в среду обсудят ратификацию Конвенции Международной организации труда
08:30
Минфин и Минэнерго поспорили из-за бензина
08:00
Как игра в КПЛ заставила футболиста завершить выступления за свою национальную сборную
08:00
Головкин получил эксклюзивный подарок от легендарного гитариста
08:00
Наставник следующего соперника «Астаны» в ЛЕ недоволен поражением от «ПСЖ»
07:30
Потомок Пушкина вступил в однополый брак - российские дворяне в шоке
07:30
Суды смогут прекращать дела о репостах при расследовании
07:30
Глава камчатского Минздрава отстранена из-за подозрений в растрате
07:00
Забайкальцам рассылают уведомления на уплату транспортного налога
10:00
В Китае вступил в силу запрет на деятельность Гонконгской национальной партии
07:00
На нескольких улицах Читы 26 сентября ограничат движение транспорта из-за эстафеты
07:00
В Забайкалье реконструировали участок трассы Улан-Удэ — Романовка — Чита
06:30
Озвучено количество проданных PPV второго боя Головкин — «Канело»
06:30
Обнародован доход от продаж билетов второго боя Головкин — «Канело»
06:30
Второй бой Головкин — «Канело» не смог побить рекорд их первого поединка
06:00
В Демократической Республике Конго уточнили число зараженных Эбола
05:30
Новости Android #181: Huawei троллит Apple, а OnePlus показал 6T
05:00
В Саратове при пожаре в многоэтажке пострадали шесть человек
05:00
В Краснодарском крае поймали шпиона, сотрудничавшего с СБУ
04:30
Прогноз цен на нефть: подорожает до $100
10:00
В Москве открывается выставка «Парижские вечера баронессы Эттинген»
03:30
Владелец Приоры из Башкирии поставил рекорд — почти 80 штрафов за три месяца
03:01
Как купить Galaxy S9 или Galaxy S9 Plus на 40 % дешевле
03:01
Появились качественные фото OnePlus 6T. Что с ним не так?
03:00
Почему Kirin 980 оставит позади A12 Bionic от Apple? Версия Huawei
03:00
Samsung разрабатывает новую линейку беспроводных наушников
02:30
В порту Испании задержали российское судно «Заполярье»
02:00
Люди с ограниченными возможностями смогут управлять роботами-официантами
02:00
Система виртуальной реальности заменит органы управления боевыми истребителями
01:30
Появилась новая информация о третьем бое Головкин — «Канело»
01:30
Скабелка хочет вернуть в «Барыс» хоккеиста из легендарной тройки ББД
01:30
Наставник «Динамо» прокомментировал матч с «Барысом» и ситуацию с Бойдом
01:00
В Москве суд арестовал Алексея Навального на 20 суток
01:00
Продюсер "Звездных войн" Куртц скончался в Лондоне
00:30
Голикова рассказала, как «мутирует» социалка в России
00:30
«Северяне» смогут выходить на досрочную пенсию на 5 лет позже
00:00
«На льду была другая команда». Скабелка о матче с «Динамо», проблемах и травме Валка
00:00
Как Головкин и его тренер переживают поражение от «Канело»
00:00
Дастин Бойд прокомментировал свое будущее
22:30
Найдена безопасная альтернатива химиотерапии
22:00
Провести транзакцию через Google Pay будет можно, отсканировав QR-код
Больше новостей