Сприйняття себе або «шосте почуття»

Експериментальна технологія відновлює втрату чутливості ампутованої кінцівки. Закрийте очі і спробуйте відчути здвоєні пальці. Не складно, правда?

Здатність людини відчувати своє тіло в просторі, яка зробила можливим виконати цю дію, називається пропріоцепцією , іншими словами, відчувати наше тіло в просторі, усвідомлювати його розміри і форму і відчувати наші органи і розуміти , що вони роблять.

«Пропріоцепція - дуже важлива функція людського організму і виявляється вона у здатності людини здійснювати і відчувати рухи»,- каже Тайлер Клайтс, інженер в області біомедицини інституту Технологій, Штат Массачусетс.

Вчені зробили величезні успіхи в управлінні роботизованими кінцівками сумісними з нервовою системою, а запропонована така сенсорна зворотна зв'язок довела що є ще багато невирішених завдань.

Тепер же, команда на чолі з інженером - биомехаником Х'ю Эрром, інститут Технологій, Штат Массачусетс, сконструювала реконструктивну нижню кінцівку з пропріоцепцією.

«Це одна з фундаментальних складових реконструктивних операцій нижніх кінцівок, на яку до цього часу не звертали уваги», - каже інженер в галузі біомедицини Підлогу Мараско з Клініки клівленда, який не був залучений до дослідження.

М'язи, які зв'язані таким чином, що один м'яз розтягується, в той час як інший скорочується являють собою центральною точкою відчуття приєднаної нижньої кінцівки.

При традиційній ампутації хірурги пришивають залишилися м'язи до кістки, що обмежує рух і порушує динамічний зв'язок.

Нова технологія, описана в травневому номері журналу «Наукові медичні знання в перекладній літературі», задіює трансплантацію нових м'язових пар на ампутованій ділянці у пацієнта з нижньоколінною ампутацією.

Нашкірні електроди вловлюють електричну активність в трансплантованих м'язах і використовують цю активність для керування моторними нервами в щиколотці протезної ноги, а датчики в протезної нозі передають пропріоцептивний зворотний зв'язок до мускулам.

"Повернення цього зворотного зв'язку в систему, сконструйовану для маніпуляції і управління являє собою грандіозну роботу", - говорить Мараско.

Процедура відновила практично природне управління органом. Піднімаючись по сходах, пацієнт несвідомо згинає свою штучну ногу/ стопу як це роблять люди без подібного роду травм.

«Ця робота є першою демонстрацією емерджентної рефлексивної поведінки - цих важливого і все ж ненавмисного поведінки, яке виникає в процесі нашого руху по похилій площині»,- говорить Клайтс, провідний автор дослідження.

Ще однією новинкою є те, що дослідники продемонстрували, що включення зворотного зв'язку від датчиків обертального моменту в щиколотці дозволило пацієнту більш точно контролювати зусилля натиску на педаль.

«Новинка тут в тому , що здатність забезпечити зворотний зв'язок, дозволяє мозку розпізнавати відчуття положення, швидкості і сили»,- пояснює Клайтс.

Ці відчуття, схоже, наповнюють почуттям повного володіння органом самого пацієнта. "Пацієнт відзначив моменти, що описують стан наповненості, подібно до того відчуття, що робот-протез став частиною мене і у мене знову моя власна нога", - говорить ЕРР, який сам є інвалідом. Коли дочка пацієнта запитала його, чи відчуває він себе подібно кіборгу, він відповів їй « - "ні, я відчував, що у мене все в порядку з ногами".