تطوير أطراف اصطناعية بشعور طبيعي للحركة

نجح باحثون في تطوير أطراف روبوتية متقدمة تمنح المستخدمين شعوراً طبيعياً بالحركة والتحكم، وقد تحقق هذا الإنجاز من خلال اكتشاف رابط حيوي بين أنماط حركة اليد وأنماط التحكم العصبي في الخلايا الحركية، حيث نُشرت هذه النتائج الواعدة في مجلة "ساينس روبوتكس" بعد اختبار عملي ليد صناعية لينة مصممة خصيصاً للأشخاص ذوي الإعاقات الجسدية، وأثبتت قدرتها على توفير تحكم طبيعي وسلس في الحركة بشكل لم يسبق له مثيل.

الأسس العلمية وراء الابتكار

قاد هذا البحث الرائد فريقان من العلماء، أحدهما من معهد التكنولوجيا الإيطالي في جنوة بقيادة أنطونيو بيكّي، والآخر من كلية إمبريال بلندن بقيادة داريو فارينا.

يعتمد هذا الابتكار على نظرية التنسيق الحسي الحركي وتقنيات الروبوتات اللينة، التي اقترحها فريق أنطونيو بيكّي، وتهدف إلى جعل الأطراف الصناعية تتفاعل مع البيئة بطريقة مماثلة للأطراف الطبيعية.

أظهرت الدراسة لأول مرة ارتباطاً وثيقاً بين تنظيم الخلايا العصبية الحركية في العمود الفقري وسلوك اليد، وتشكل هذه الأنماط العصبية الهيكل الأساسي الذي يتيح للجسم التحكم الدقيق في الحركة.

باستخدام خوارزميات متقدمة، تمكن الباحثون من فك شفرة الإشارات الكهربائية الناتجة عن العضلات لتحديد الأنماط العصبية التي تتحكم في حركات اليد المعقدة.

تصميم اليد الصناعية اللينة

أسفرت هذه النتائج عن تصميم يد صناعية لينة تعتمد على درجتي حركة رئيسيتين، مما يتيح التحكم الطبيعي والدقيق في عدد لا حصر له من الحركات اليدوية المعقدة.

يُعد هذا التصميم خطوة نوعية تتجاوز النموذج التقليدي للأطراف الصناعية التي غالباً ما يتخلى عنها المرضى لعدم استجابتها "بطريقة طبيعية" لاحتياجات الحركة والتحكم.

أهداف المشروع ونتائج الاختبارات

يأتي هذا البحث كجزء من مشروع "الأطراف الحيوية الطبيعية" الذي يسعى إلى تحسين جودة حياة مستخدمي الأطراف الصناعية بشكل جذري.

جرى اختبار هذه التقنية على 11 شخصاً غير مصابين بإعاقات جسدية وثلاثة من مستخدمي الأطراف الصناعية، وأظهرت التجارب نجاحاً كبيراً في تحقيق التحكم الدقيق والمتناغم في الأنشطة المتعددة.

يمثل هذا الابتكار خطوة هامة نحو منح مستخدمي الأطراف الصناعية استقلالية أكبر وشعوراً أكثر طبيعية بالتحكم، مما يعزز قدرتهم على أداء المهام اليومية بدقة وسهولة.

يُعتقد أن توفير واجهة طبيعية بين النظام العصبي البشري والجسم الاصطناعي قد يمتد في المستقبل إلى مجالات أوسع، مثل دمج البشر مع الأجزاء الروبوتية لتعزيز قدراتهم الفسيولوجية.

متى يجب استشارة الطبيب فوراً؟

• إذا كنت تعاني من آلام شديدة أو تورم غير مبرر في الطرف المتبقي بعد تركيب الطرف الاصطناعي.
• عند ملاحظة أي تغيرات جلدية مثل الاحمرار أو التقرحات في منطقة تلامس الطرف الصناعي.
• إذا فقدت القدرة على التحكم في الطرف الاصطناعي بشكل مفاجئ أو شعرت بخلل في وظيفته.
• في حال ظهور علامات عدوى مثل الحمى أو القشعريرة بالتزامن مع مشكلة في الطرف الاصطناعي.