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

04:01
Аурелио Де Лаурентис: Наполи не интересуется Бензема и Ди Марией
04:01
Брайтон приобрел форварда Перси Тау, которым интересовался Ростов
04:01
Карл-Хайнц Румменигге: Хамес будет играть в Баварии в этом сезоне
04:01
НБА. Торонто объявил о подписании Лоренцо Брауна и Криса Буше
04:00
Бензема ответил Де Лаурентису на фразу о возрастном игроке: Еще один псих в моем списке
04:00
Джек Колбек вернулся из Ньюкасла в Ноттингем Форест
04:00
НБА. Шэйн Ларкин: Не боюсь поехать в Европу
04:00
НБА. Лавар Болл: Мои сыновья и Леброн легко бы вынесли Голден Стэйт
04:00
Георгий Черданцев: Народ и так еле-еле на футбол ходит, а с Fan ID вообще перестанет
04:00
Чеккинато пробился в полуфинал турнира в Умаге, обыграв Джере
03:01
НБА. Майкл Бизли стал игроком Лейкерс
03:01
Бонуччи о возвращении Милану права сыграть в еврокубках: Отвоевали то, что заслужили своей игрой на поле
03:01
Севастова, Бузарнеску, Мартич и Херцог пробились в полуфинал турнира в Бухаресте
03:01
НБА. Демар Дерозан отреагировал фэйспамом на заявления Уджири
03:00
Владимир Путин: Поддержка программ развития объектов ЧМ-2018 продлится пять лет
03:00
Барселона вернулась с третьим предложением по Виллиану
03:00
НБА. Энес Кантер пошутил по поводу ухода Шэмса Чарании с Yahoo!Sports
03:00
Станислав Черчесов: Независимо от того, кто будет в сборной через четыре года, в нее надо верить и ее надо поддерживать
03:00
НБА. Энес Кантер: Когда Дюрэнт уходил из Тандер, он никому ничего не сказал
03:00
НБА. Энес Кантер: Отчасти согласен с тем, что Голден Стэйт разрушают лигу
02:00
Двое сотрудников ДПС погибли при обстреле полицейского авто в Дагестане
02:00
Израиль атаковал 40 объектов боевиков в секторе Газа
01:31
01:31
01:31
01:30
01:30
01:30
01:00
01:00
00:30
Учения — свет!
00:01
Донской проиграл в четвертьфинале турнира в Умаге
00:01
Сент-Этьен приобрел капитана сборной Туниса Хазри
00:01
Эвертон сделал предложение по Люке Диню
00:01
Пеп Гвардиола: Переход Жоржиньо в Манчестер Сити стал бы ошибкой для обеих сторон
00:01
Станислав Черчесов: Меня впечатлило, как звездные французские игроки подчинили себя командной игре
00:00
Форвард Монако Диакаби перешел в Хаддерсфилд за 8 млн фунтов
00:00
Локомотив отказался отпускать в аренду Медведева
00:00
НБА. Орландо и Оклахома поменялись Родни Первисом и Дакари Джонсоном
00:00
Урал представил новую форму
Больше новостей