Robatik ‘Üçüncü Başparmak’ Beynin Eli Nasıl Temsil Ettiğini Değiştiriyor

Londra Üniversitesi Koleji’ndeki (UCL) bir araştırma ekibi, bir robatik ‘Üçüncü Başparmak’ın nasıl elin beyinde temsil edildiğini değiştirebileceğini gösterdi. Bireyler, robatik bir ek başparmağı kullanmak için eğitildi ve bu, onlara bir el ile iki başparmağı olan yetenekli görevleri yapmalarını sağladı.

Araştırmacıların raporuna göre, katılımcılar giderek artan şekilde Başparmağın bedenlerinin bir parçası olduğunu hissettiler.

Protezlerin Görünümünü Değiştirme

Cihaz, Üçüncü Başparmak olarak adlandırılmaktadır ve Royal College of Art’ta bir yüksek lisans projesi olarak geliştirilmiştir. Proje, protezleri insan vücudunun bir uzantısı olarak değil, bir uzantısı olarak görmek için tasarlanmıştır.

Tasarımcı Dain Clode, önce cihazı geliştirmeye başladı, ardından UCL’deki nörobilimciler ekibine katıldı. Ekibin amacı, beynin vücut eklemelerine nasıl adapte olabileceğini araştırmaktı.

Profesör Tamar Makin, çalışmanın baş yazarıydı.

“Vücut eklemesi, fiziksel yeteneklerimizi genişletmeye yönelik bir alandır, ancak beynimizin buna nasıl adapte olabileceğini anlamak için net bir anlayışa sahip değiliz” dedi Makin. “Dani’nin akıllıca tasarlanmış Üçüncü Başparmağını kullanan insanları inceleyerek, insan beyninin bir ek beden parçasını destekleyip destekleyemeyeceğini ve teknolojinin beynimize nasıl etki edebileceğini cevaplamaya çalıştık.”

Üçüncü Başparmak 3D yazıcı ile üretilmiştir, bu nedenle kişiselleştirilebilir. Kullanıcının başparmağının karşı tarafına takılır ve kullanıcı tarafından ayaklarının altındaki basınç sensörleri ile kontrol edilir. Sensörler, Başparmağa kablosuz olarak bağlanır ve her ikisi de kullanıcıdan gelen basınç değişikliklerine yanıt olarak Başparmağın farklı hareketlerini kontrol eder.

Çalışma

Çalışma, beş gün boyunca cihazı kullanmak için eğitilen 20 katılımcıyı içeriyordu. Onlara cihazı evlerine götürmeleri ve günlük hayatlarında kullanmaları teşvik edildi, bu da günde iki ila altı saatlik kullanım süresine yol açtı. Bu 20 katılımcı, statik bir cihaz versiyonu takan 10 kontrol katılımcısı grubuna karşı karşıya geldi.

Eğitim, el ve Başparmak arasında işbirliğini artıran görevleri içeriyordu, bunlar arasında bir el ile birden fazla top veya şarap kadehi almak yer alıyordu. Kullanıcılar, hızlı bir şekilde öğrenme yeteneğini gösterdiler ve eğitim, motor kontrolü, becoming ve el-Başparmak koordinasyonlarını erfolgreich olarak geliştirmelerine yardımcı oldu.

“Çalışmamız, insanların bir eklemeyi kontrol etmeyi ve bundan yararlanmayı hızlı bir şekilde öğrenebileceğini gösteriyor” dedi Clode. “Üçüncü Başparmağı kullanırken, insanların doğal el hareketlerini değiştirdiklerini ve robatik başparmağın kendi bedenlerinin bir parçası gibi hissettiğini gördük.”

Vücut Eklemesi

Paulina Kieliba, çalışmanın ilk yazarıdır.

“Vücut eklemesi, bir gün toplum için çeşitli şekillerde değerli olabilir, örneğin bir cerrahın bir asistana ihtiyaç duymamasını sağlayabilir veya bir fabrika işçisinin daha verimli çalışmasını sağlayabilir” dedi Kieliba. “Bu çalışma, protezlerin kavramını devrimleştirebilir ve bir elini kalıcı veya geçici olarak kullanamayan birine, o elle her şeyi yapma olanağı sağlayabilir. Ancak buraya ulaşmak için, bu cihazların beynimizle nasıl etkileşime girdiği hakkında karmaşık, disiplinler arası soruları araştırmaya devam etmeliyiz.”

Araştırmacılar, fMRI taramaları ile, beyinin sensorimotor korteksindeki eklenen elin temsilinde önemli değişiklikler buldular. Değişiklikler, uzun süreli gibi görünmüyordu, çünkü bir hafta sonra yapılan taramalar, beyinlerinin el alanındaki değişikliklerin azaldığını gösterdi.

“Çalışmamız, bir eklemeyi kullanmanın ilk çalışmasıdır ve laboratuvar dışında yapılmıştır. Birden fazla gün süren eğitim ile yapılan ilk çalışmadır ve eğitimli bir karşılaştırma grubu olan ilk çalışmadır” dedi Kieliba. “Çalışmamızın başarısı, nörologların tasarımcılar ve mühendislerle yakın çalışmasının değerini gösteriyor, böylece eklemelerin beynimizin öğrenme ve adapte olma yeteneğinden en iyi şekilde yararlanmasını sağlıyor ve aynı zamanda bu cihazların güvenli bir şekilde kullanılmasını sağlıyor.”

“Evrim, bize bir ek beden parçasını kullanmayı hazırlamadı ve yeteneklerimizi yeni ve beklenmedik şekillerde genişletmek için, beynin biyolojik bedenin temsilini adapte etmesi gerektiğini bulduk” diye ekledi Makin.