(تصویر) اولین دست مصنوعی رباتیک جهان که با ذهن کنترل می‌شود

محققان ایتالیایی موفق به ساخت اولین دست مصنوعی در جهان شده‌اند که با استفاده از مغناطیس و تنها با فکر کردن قابل کنترل است.

به گزارش روزیاتو، این دستاورد که توسط دانشمندان انستیتو بایو رباتیک دانشگاه سنت آنا در پیزا توسعه یافته، راهی کاملاً جدید برای کنترل حرکات یک دست رباتیک محسوب می‌شود.

چگونگی عملکرد این دست مصنوعی نوین

پروفسور کریستین چیپریانی، از محققان اصلی این پروژه، توضیح می‌دهد که این پروتز جدید بدون نیاز به هیچ گونه سیم یا اتصال الکتریکی، تنها با استفاده از مغناطیس و ماهیچه‌ها حرکات انگشتان را کنترل می‌کند. این سیستم شامل کاشت آهنربا‌های کوچک در ماهیچه‌های ساعد است.

نکته کلیدی در فناوری این دست مصنوعی، استفاده از «کنترل بیوکینتیک» است – به این معنا که قصد حرکتی فرد از طریق آهنربا‌های کاشته شده در ماهیچه‌ها رمزگشایی می‌شود. ایده اصلی این رابط جدید، استفاده از آهنربا‌های کوچک چند میلی‌متری است که در ماهیچه‌های باقی‌مانده بازوی قطع شده کاشته می‌شوند و از حرکت ناشی از انقباض برای باز و بسته کردن انگشتان استفاده می‌کنند.

نقشه‌برداری از حرکات و ترجمه آن‌ها

تیم ایتالیایی موفق شده‌اند حرکات را نقشه‌برداری کرده و آن‌ها را به سیگنال‌هایی برای هدایت انگشتان دست رباتیک ترجمه کنند. پروفسور چیپریانی توضیح می‌دهد که آهنربا‌ها دارای میدان مغناطیسی طبیعی هستند که به راحتی در فضا قابل تشخیص است. هنگامی که ماهیچه منقبض می‌شود، آهنربا حرکت می‌کند و یک الگوریتم ویژه این تغییر را به دستوری خاص برای دست رباتیک ترجمه می‌کند.

اولین آزمایش موفقیت‌آمیز این دست مصنوعی روی انسان

دنیل، مردی ۳۴ ساله که در سپتامبر ۲۰۲۲ دست چپ خود را از دست داده بود، اولین بیماری بود که این دست مصنوعی جدید را آزمایش کرد. او در آوریل سال گذشته تحت عمل جراحی قرار گرفت تا آهنربا‌ها در بازویش کاشته شوند. دکتر لورنزو آندرئانی، که این عمل پیچیده را هماهنگ کرد، این پیشرفت را گامی مهم در زمینه پزشکی پروتز پیشرفته توصیف کرد.

جزئیات عمل جراحی

در مجموع، شش آهنربا در بازوی دنیل کاشته شد. برای هر یک از آنها، تیم جراحان و پزشکان ماهیچه را پیدا و جدا کرده، آهنربا را در جای خود قرار داده و اطمینان حاصل کردند که میدان مغناطیسی در همان جهت قرار دارد. پروفسور چیپریانی توضیح داد که برای تسهیل ارتباط بین بازوی باقی‌مانده که آهنربا‌ها در آن کاشته شده و دست رباتیک، یک سوکت پروتز فیبر کربنی ساخته شد که حاوی سیستم الکترونیکی قادر به تشخیص حرکت آهنربا‌ها است.

نتایج فراتر از انتظار

نتایج این آزمایش بسیار فراتر از خوش‌بینانه‌ترین انتظارات بود. دنیل توانست حرکات انگشتانش را کنترل کند و اشیاء با اشکال مختلف را بردارد و جابجا کند. او همچنین قادر به انجام کار‌های روزمره مانند باز کردن در شیشه، استفاده از پیچ‌گوشتی، برش با چاقو و بستن زیپ بود. نکته قابل توجه این بود که او می‌توانست نیرو را هنگام گرفتن اشیاء شکننده کنترل کند.

احساسات و بازخورد بیمار

دنیل در مورد تجربه خود گفت: «این سیستم به من اجازه داد احساسات و هیجانات از دست رفته را بازیابی کنم؛ احساس می‌کنم دست خودم را حرکت می‌دهم.» دکتر مارتا جراردینی، نویسنده اول این مطالعه، احساسات خود را این گونه بیان کرد: «دیدن نتیجه سال‌ها تحقیق در این مطالعه هیجان انگیز بود. کار کردن با دانیل به ما آگاهی داد که می‌توانیم کار‌های زیادی برای بهبود زندگی او و بسیاری افراد دیگر انجام دهیم.»

چشم‌انداز آینده

پروفسور چیپریانی اظهار داشت: «ما آماده‌ایم تا این نتایج را به طیف وسیع‌تری از اندام‌ها گسترش دهیم.» این پیشرفت می‌تواند تأثیر عمیقی بر زندگی افرادی که دست خود را از دست داده‌اند داشته باشد و امید تازه‌ای برای بازیابی عملکرد و استقلال به آن‌ها بدهد.

این پیشرفت چشمگیر در فناوری پروتز نشان‌دهنده گامی بزرگ به سوی آینده‌ای است. با توجه به این فناوری افراد قطع عضو می‌توانند کنترل طبیعی‌تر و دقیق‌تری بر اندام‌های مصنوعی خود داشته باشند. با ادامه تحقیقات و توسعه در این زمینه، امید می‌رود که این فناوری‌ها به طور گسترده‌تری در دسترس قرار گیرند و کیفیت زندگی بسیاری از افراد را بهبود بخشند.