もし XNUMX 年前に、義足はいつか人々が歩くだけでなく、人間の健康にも役立つようになると言われたら... 聞きます 一歩一歩、足元の石一つ一つ、信じられますか？しかし今日、最先端の研究室で、科学はこの幻想を現実に変えています。
義足が単なる身体の機械的な拡張ではなく、自分自身の一部を失った人々に触覚を取り戻すことができる真の感覚の代替品である世界を想像してみてください。 思ったよりも早くそこに着いています。
義足、感覚革命
手足を失うと、運動機能が失われるだけでなく、感覚機能も失われます。 従来のプロテーゼは可動性を回復するという部分的な解決策を提供しましたが、触覚は常に実現されない夢のままでした…今に至るまで。
プレプリントサーバーで公開された研究 bioRxiv (ここであなたにリンクします）は、神経活動を模倣することにより、脚の残りの部分に埋め込むことができ、切断者が歩きながら「感じる」ことができるデバイスを発表しました。これにより、動きのスピードが向上するだけでなく、あらゆるステップに大きな自信が生まれます。
エレガントな進歩
ジェイコブ・ジョージユタ大学の神経工学者は、この研究を「実にエレガント」だと賞賛した。そしてその理由を理解するのは難しくありません。この研究は計算モデルに限定されず、動物モデル、そして最終的には人間にまで広がります。これは、これほど包括的に実施された初めての調査の一つである。
多くの義歯患者は予期せぬ困難に直面しています。物体にかかる圧力を感じることができないと、物体を壊したり落としたりするなどの恥ずかしい状況につながる可能性があり、感覚フィードバックが欠如しているため、義足の使用を拒否する切断患者もいます。しかし、よく言われるように、あらゆる問題は隠れたチャンスです。
一歩前進。 文字通り。
近年、研究者たちは、より自然な感覚フィードバックを提供するプロテーゼに焦点を当てています。 ジョージ氏のチームによる2019年の研究では、生体模倣フィードバックにより、患者が卵やブドウなどの壊れやすい物体をピンポイントの精度で掴むことができることが示された。 しかし、このフィードバックは正確にどのように機能するのでしょうか?
新しい研究では、研究者らはコンピュータモデルを使用して、足の神経が圧力の知覚などのさまざまな刺激にどのように反応するかを再現した。目標は、足で何かを感じたとき、または歩いているときに発生する可能性のある神経活動の自然なパターンを作成することでした。
次に科学者らは、このモデルを使用して猫の足の末梢神経に電気インパルスのパターンを送り、それらの神経から入力を受け取る脊髄のニューロンの活動を記録しました。結果？本物のタッチと同じような反応。
人間と義足、最高の組み合わせ
次のステップは、人間でこのアプローチをテストすることでした。下肢切断患者 3 人には、歩行中のロボットの足からの圧力情報を記録するセンサーを備えた義足が装着されました。
この装置は歩行の感覚を「感じ」、その情報を切断者の神経系に送信し、歩行に関連する感覚を模倣しようとします。
スタニサ・ラスポヴィッチチューリッヒ工科大学の神経工学者であり、この研究の共著者でもある彼は、彼のチームや他の人々がこの技術を改善し続けることを望んでいます。神経系が接触のさまざまな側面をどのように検出して伝達するかをより詳細に理解することは、そのようなデバイスをさらに改良するのに役立つ可能性があります。
最終的な目標は？すべてをもう一度感じてください。素晴らしい旅になるでしょう。
