مترجم: علي طالبي
به گفته مارشيا او- مالي، استاد مهندسي مكانيك دانشگاه رايس، انسان‌ها حسي ذاتي نسبت به چگونگي قرارگيري اعضاي بدنشان دارند، حتي اگر آنها را نبينند. اين «حس عضلاني» همان حسي است كه به افراد اجازه تايپ كردن روي يك صفحه كليد، نگه داشتن يك فنجان، پرتاب يك توپ، استفاده از پدال ترمز و انجام دادن تعداد بيشماري از فعاليت‌هاي روزانه را مي‌دهد. چند ميليون از مردم با فقدان يكي از اعضاي بدنشان زندگي مي‌كنند. پروتزهاي سنتي برخي فعاليت‌هاي روزانه را بازمي‌گرداند، اما تعداد بسيار اندكي از آنها داراي بازخورد حسي است. امروزه، در بيشتر قسمت‌ها، افراد قطع عضو شده بايد عضو پروتزي خود را ببينند تا بتوانند به درستي با آن كار كنند.
پردازشگرهاي رايانه‌اي پيشرفته، سنسورهاي ارزان قيمت، موتورهاي ارتعاشي تلفن‌هاي همراه و ساير لوازم الكترونيكي، امكانات جديدي براي افزودن بازخورد لمسي كه به فناوري لمسي نيز معروف است، به اندام‌هاي پروتزي فراهم نموده‌اند و آزمايشگاه او- مالي بيش از يك دهه است كه در اين زمينه به پژوهش پرداخته است.
او- مالي مي‌گويد:«ما به آزمايش بازخورد لمسي با پنجه‌هاي ساده يا محيط‌هاي مجازي كه تكرار كننده تجربيات فرد قطع عضو شده بود، محدود بوديم. اين موضوع، سال گذشته پس از تماس نمايندگان گروه تحقيق آنتونيو بيچي از دانشگاه پيزا و مؤسسه فناوري ايتاليا كه مشتاق آزمايش دست مصنوعي خود با سيستم بازخورد لمسي ما بودند، تغيير كرد. آنها اين مسئله را كه تا چه حد افراد با چشمان بسته قادر به تشخيص اندازه اجسامي كه در دست نگه داشته‌اند، هم با بازخورد تحريك عمقي و هم بدون بازخورد تحريك عمقي را اندازه گرفتند. در حالي كه برخي فناوري‌هاي تحريك عمقي نيازمند الكترودهايي هستند كه از طريق جراحي نصب شده‌اند. راكر لمسي رايس يك رابط كاربر ساده و غير‌تهاجمي دارد (يك بازوي چرخشي كه پدي پلاستيكي را روي پوست شانه مي‌كند. در زمان استراحت، وقتي دست پروتزي به طور كامل باز است، بازوي راكر روي پوست كشيده نمي‌شود. به محض بسته شدن دست، بازو مي‌چرخد و هرچه دست بيشتر بسته شود، پوست بيشتر كشيده خواهد شد.)
محققان مي‌گويند: «ما از حس لامسه روي پوست به عنوان جايگزيني براي اطلاعاتي كه به طور معمول مغز از ماهيچه‌ها در خصوص وضعيت دست دريافت مي‌كند، استفاده مي‌كنيم. ما اساساً در حال نقشه‌برداري از بازخورد يك منبع به عنوان وجهي از دست مصنوعي هستيم. اين حالت، به اين معناست كه چه مقدار دست باز يا بسته است. دست‌هاي انسان، بندها و مفاصل بسياري دارد و بازتوليد و كنترل اين موضوع در يك دست روباتيك بسيار سخت است. وقتي مجبوريد چيزي را چنگ بزنيد، مغز شما حركت هر انگشت را برنامه‌ريزي نمي‌كند. مغز شما الگوهايي دارد به نام هم افزايي [سينرژي] كه تمام بندها را (در دست) هماهنگ مي‌كند.
به گفته محققان، مطالعات عصب شناسي يك مجموعه از هم افزايي را (سينرژي‌ها) در دست شناسايي كرده‌اند. افراد، از اين هم افزايي‌ها به تنهايي يا با تركيب هم به منظور اجراي كارهاي مختلف، چه آسان مانند چرخاندن دستگيره در و چه پيچيده مانند نواختن پيانو استفاده مي‌كنند. گرفتن يك وسيله مثل ليوان يا آويز كت يكي از ساده‌ترين‌ها هستند.
در آزمايشات، افراد از «SoftHand»براي گرفتن اجسام با شكل‌ها و اندازه‌هاي مختلف، از توپ‌هايي با اندازه گريپ فروت گرفته تا سكه (ربع سكه) استفاده كردند. براي بستن دست، افراد به آساني ماهيچه‌ها را در محل ساعد خم نمودند. الكترودهايي كه در بازو قرار داده شده‌اند، سيگنال‌هاي الكتريكي را از ماهيچه تا شده دريافت كرده و آنها را به موتور«SoftHand » انتقال داده‌اند.
براي آزمون تشخيص اندازه، چشم‌هاي افراد تحت آزمايش بسته شد و از آنها خواسته شد تا دو شيء مختلف را در دست بگيرند. سپس از آنها پرسيده شد كه كدام شيء بزرگ‌تر است. بدون بازخورد حسي، اين افراد مجبور بودند حدسياتشان را بر اساس شهود خود پايه‌گذاري كنند. آنها تنها حدود 33 درصد مواقع به درستي انتخاب كردند كه اين مقدار از يك انتخاب تصادفي انتظار مي‌رود. وقتي اين افراد همين آزمايش را با بازخورد راكر حسي رايس اجرا كردند، بيش از 70 درصد مواقع به درستي شيء بزرگ‌تر را از شيء كوچك‌تر تشخيص دادند. محققان در حال پيگيري‌اند تا دريابند افراد قطع عضو شده نيز با استفاده از راكر حسي به همراه «SoftHand » بهره مشابه خواهند برد؟
منبع: ساينس ديلي
