En protetisk hånd drevet av brukerens tanker har gjenopprettet en sans for berøring til en mann hvis arm ble amputert under albuen for 17 år siden.
Som forskere fra University of Utah rapporterer i tidsskriftet Science Robotics, “LUKE-armen” - navngitt til ære for Star Wars-helten Luke Skywalker, som mistet sin tapte hånd til Darth Vaders lyssabel i The Empire Strikes Back - mulig eiendomsmegler Keven Walgamott for å plukke druer fra stilken, plukke opp et egg uten å sprekke skallet og til og med holde i kona.
"Det nesten satte meg i tårer, " sier Walgamott, som mistet venstre hånd og en del av armen i en elektrisk ulykke, i en pressemelding. “Det var virkelig fantastisk. Jeg trodde aldri at jeg kunne føle meg i den hånden igjen. ”
I følge Scientific Amerikaners Jeffery DelViscio stimulerte et team ledet av biomedisinsk ingeniør Jacob George elektroder implantert i Walgamott's underarmsnerver for å bestemme hvilke kretsløp som utløste 119 "sensoriske ordre", eller berøringsopplevelser som vibrasjoner, trykk, smerte, stramming, bevegelse, banker og surrer. Deretter kartla forskerne denne informasjonen på robothånden, og skapte det George kaller en "god tilnærming av den samme informasjonen [emnet] ville få fra deres naturlige hånd."
Da Walgamott tenkte på å flytte sin bioniske hånd på en viss måte, formidlet elektrodene i underarmen disse retningene til en ekstern datamaskin. Dette digitale systemet, skriver Anna Ploszajski for The Guardian, ledet protesens bevegelser mens han sendte tilbake elektriske signaler som er i stand til å hjelpe hjernen til å etterligne følelsen av berøring - et viktig gjennombrudd som George sier er forankret i “kroppens naturlige språk.”
Når han snakker med NPRs Luisa Torres, legger George til, "Vi tapper inn den samme [mekanismen] som brukes i kroppen min og kroppen din og alles kropp, og vi prøver å bare aktivere den på den måten den normalt ville blitt aktivert . Så følelsene føles som om de kommer fra hånden. ”
LUKE-armen er ikke den første protesene som gir brukerne sensorisk tilbakemelding, men som DelViscio bemerker for Scientific American, prioriterer systemet subtil sensasjon i en tidligere usett grad. I forsøk var Walgamott i stand til raskt å bedømme gjenstanders tekstur og størrelse, selv når de ble bind for øynene; ved å måle om han holdt et egg eller en dru, for eksempel, kunne amputerte justere grepet for å unngå å knuse gjenstanden.
I følge Guardians Ploszajski har forskerne jobbet med sin bioniske lem i rundt 15 år. I sin nåværende form kan hånden, utstyrt med 19 berørings- og posisjonssensorer, bevege seg i seks retninger.
For å komme videre håper George og kollegene å lage en bærbar versjon av LUKE-armen, for nå må enheten kobles til en stasjonær datamaskin, noe som betyr at Walgamott og andre testpersoner bare kan bruke den på laboratoriet. De håper også å øke protesens følsomhet for informasjon inkludert smerter og temperatur og finne ut hvordan de faktisk kan bringe systemet ut på markedet. Per Scientific American forventes kostnadene per enhet å være mellom $ 100.000 til $ 200.000 - en prislapp forskerne håper helseforsikringsselskapene vil være villige til å dekke.
Forsikringsselskaper "tenker på [en følelse av berøring] som en luksus, " forteller Sharlene Flesher, en forsker ved Stanford University som ikke var involvert i studien, til NPRs Torres. "Men [en følelse av berøring] er virkelig så kritisk for hvordan du styrer armen."
I påvente av føderal forskriftsgodkjenning, sier studieforfatter Gregory Clark i pressemeldingen at tre testpersoner som for tiden jobber med LUKE-armen, kan være i stand til å ta protesen hjem innen 2020 eller 2021.
For Walgamott var det å bære robothånden en "bemerkelsesverdig opplevelse." I tillegg til å håndtere skjøre ting, var han i stand til å legge en pute i en putevar, sende en tekstmelding og skrelle en banan.
Clark konstaterer at ingen av disse aktivitetene var Walgamottts første prioritet: "En av de første tingene han ønsket å gjøre var å legge på gifteringen hans, " avslutter forskeren. “Det er vanskelig å gjøre med en hånd. Det var veldig rørende. ”
