Ρομποτική ‘Τρίτο Αντίχειρας’ Αλλάζει τον Τρόπο με τον Οποίο το Χέρι Αντιπροσωπεύεται στο Εγκέφαλο

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου (UCL) έχει αποδείξει πώς μια ρομποτική «τρίτο αντίχειρας» μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο το χέρι αντιπροσωπεύεται στο εγκέφαλο. Τα άτομα εκπαιδεύτηκαν για να χρησιμοποιήσουν einen ρομποτικό επιπλέον αντίχειρα και αυτό τους επέτρεψε να κάνουν δexterous εργασίες με ένα χέρι με δύο αντίχειρες.

Σύμφωνα με την αναφορά των ερευνητών, οι συμμετέχοντες όλο και περισσότερο ένιωθαν ότι ο αντίχειρας ήταν μέρος του σώματός τους.

Αλλάζοντας τον Τρόπο με τον Οποίο Βλέπουμε τις Προσθετικές

Η συσκευή ονομάζεται Τρίτο Αντίχειρας και αναπτύχθηκε ως μέρος ενός μεταπτυχιακού έργου στο Βασιλικό Κολλέγιο Τέχνης. Το έργο έχει ως στόχο να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε τις προσθετικές, θεωρώντας αυτές τις τεχνολογίες ως μια επέκταση του ανθρώπινου σώματος και όχι ως αντικατάσταση.

Ο σχεδιαστής Dain Clode ξεκίνησε την ανάπτυξη της συσκευής πριν ενταχθεί στην ομάδα του καθηγητή Tamar Makin, νευροεπιστήμονα στο UCL. Η ομάδα ερεύνησε πώς ο εγκέφαλος μπορεί να προσαρμοστεί στην αύξηση του σώματος.

Ο καθηγητής Makin ήταν ο κύριος συγγραφέας της μελέτης.

«Η αύξηση του σώματος είναι ένα αναπτυσσόμενο πεδίο που έχει ως στόχο την επέκταση των φυσικών μας ικανοτήτων, αλλά μας λείπει μια σαφής κατανόηση του πώς ο εγκέφαλος μας μπορεί να προσαρμοστεί σε αυτό», λέει ο Makin. «Μελέτησα τους ανθρώπους που χρησιμοποιούν τον Τρίτο Αντίχειρα του Dani, για να απαντήσουμε σε κρίσιμες ερωτήσεις σχετικά με το αν ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να υποστηρίξει ένα επιπλέον σωματικό μέλος και πώς η τεχνολογία μπορεί να επηρεάσει τον εγκέφαλο μας».

Ο Τρίτο Αντίχειρας είναι τρισδιάστατος εκτυπωμένος, γεγονός που σημαίνει ότι μπορεί να προσαρμοστεί. Φορείται στην πλευρά του χεριού που είναι αντίθετη από τον αντίχειρα του χρήστη και ελέγχεται από τον χρήστη μέσω αισθητήρων πίεσης που είναι συνδεδεμένοι στην κάτω πλευρά των ποδιών του. Οι αισθητήρες είναι ασύρματοι συνδεδεμένοι με τον Αντίχειρα και οι δύο ελέγχουν διαφορετικές κινήσεις του Αντίχειρα με την ανταπόκριση σε αλλαγές πίεσης από τον χρήστη.

Η Μελέτη

Η μελέτη περιελάμβανε 20 συμμετέχοντες που εκπαιδεύτηκαν να χρησιμοποιούν τη συσκευή για einen πενθήμερο. Οι συμμετέχοντες ενθαρρύνθηκαν να την πάρουν σπίτι και να τη χρησιμοποιήσουν στην καθημερινή ζωή, με αποτέλεσμα δύο έως έξι ώρες χρήσης κάθε μέρα. Οι 20 συμμετέχοντες συγκρίθηκαν με μια επιπλέον ομάδα 10 ελέγχου συμμετεχόντων που φόρεσαν μια στατική έκδοση της συσκευής.

Η εκπαίδευση περιελάμβανε εργασίες που βοήθησαν στην αύξηση της συνεργασίας μεταξύ του χεριού και του Αντίχειρα, συμπεριλαμβανομένης της σύλληψης πολλαπλών μπαλών ή ποτηριών κρασιού με ένα χέρι. Οι χρήστες απέδειξαν την ικανότητα να μάθουν γρήγορα και η εκπαίδευση τους βοήθησε να βελτιώσουν με επιτυχία τον έλεγχο των κινήσεων, την δεξιοσύνη και τη συνεργασία χεριού-αντίχειρα.

«Η μελέτη μας δείχνει ότι οι άνθρωποι μπορούν να μάθουν γρήγορα να ελέγχουν μια συσκευή αύξησης και να τη χρησιμοποιούν για το όφελός τους, χωρίς να το σκέφτονται πολύ», λέει ο Clode. «Είδαμε ότι ενώ χρησιμοποιούσαν τον Τρίτο Αντίχειρα, οι άνθρωποι άλλαξαν τις φυσικές κινήσεις του χεριού τους και ανέφεραν ότι ο ρομποτικός αντίχειρας ένιωθε σαν μέρος του δικού τους σώματος».

Αύξηση του Σώματος

Η Paulina Kieliba είναι ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

«Η αύξηση του σώματος θα μπορούσε να είναι πολύτιμη για την κοινωνία με πολλούς τρόπους, όπως να επιτρέψει σε έναν χειρουργό να δουλεύει χωρίς βοήθεια ή σε έναν εργάτη να δουλεύει πιο αποτελεσματικά», λέει η Kieliba. «Αυτή η εργασία θα μπορούσε να επαναedefinει την έννοια των προσθετικών και θα μπορούσε να βοηθήσει κάποιον που μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο ένα χέρι, να κάνει τα πάντα με αυτό το χέρι. Αλλά για να φτάσουμε εκεί, πρέπει να συνεχίσουμε την έρευνα για τις σύνθετες, διεπιστημονικές ερωτήσεις σχετικά με το πώς αυτές οι συσκευές αλληλεπιδρούν με τον εγκέφαλο μας».

Μέσω των σκανιών fMRI, οι ερευνητές βρήκαν σημαντικές αλλαγές στο τρόπο με τον οποίο το αύξητο χέρι αντιπροσωπεύεται στον εγκέφαλο. Οι αλλαγές δεν φάνηκαν να είναι μακροχρόνιες, поскольку οι σάρωση μετά από μια εβδομάδα έδειξαν ότι οι αλλαγές στην περιοχή του εγκεφάλου του χεριού είχαν υποχωρήσει.

«Η μελέτη μας είναι η πρώτη που ερευνά την χρήση μιας συσκευής αύξησης εκτός του εργαστηρίου. Είναι η πρώτη μελέτη αύξησης που διεξάγεται για πολλές ημέρες με εκτεταμένη εκπαίδευση και η πρώτη που έχει μια μη εκπαιδευμένη ομάδα σύγκρισης», λέει η Kieliba. «Η επιτυχία της μελέτης μας δείχνει την αξία της συνεργασίας των νευροεπιστημόνων με τους σχεδιαστές και τους μηχανικούς, για να διασφαλίσουμε ότι οι συσκευές αύξησης αξιοποιούν την ικανότητα του εγκεφάλου μας να μάθει και να προσαρμοστεί, ενώ επίσης διασφαλίζουν ότι οι συσκευές αύξησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ασφάλεια».

«Η εξέλιξη δεν μας έχει προετοιμάσει να χρησιμοποιήσουμε ένα επιπλέον σωματικό μέλος και abbiamo βρει ότι για να επεκτείνουμε τις ικανότητές μας με νέους και απροσδόκητους τρόπους, ο εγκέφαλος θα πρέπει να προσαρμόσει την αναπαράσταση του βιολογικού σώματος», πρόσθεσε ο Makin.