افراد دچار قطع عضو می‌توانند این پای مصنوعی را با مغز خود کنترل کنند [تماشا کنید]

محققان دانشگاه MIT یک پای مصنوعی بیونیک ساخته‌اند که با تشخیص سیگنال‌هایی که از مغز کاربر به اندام باقی‌مانده ارسال می‌شود، کار می‌کند. محققان این پای مصنوعی را روی هفت نفر آزمایش کردند و به گفته آن‌ها نتایج آن معجزه‌آسا است و می‌تواند بر نحوه ساخت اندام‌های مصنوعی در آینده تأثیر بگذارد.

براساس گزارش گاردین، این پای بیونیک به فرد این امکان را می‌دهد تا تنها با استفاده از افکار خود، پای پروتز را خم کند و یا بچرخاند. این امر منجر به راه‌رفتن طبیعی‌تر روی زمین مسطح یا هنگام بالارفتن و پایین‌آمدن از پله‌ها و زمین‌های شیب‌دار و همچنین افزایش 41 درصدی سرعت در مقایسه با پروتزهای سنتی می‌شود.

مزیت‌های پای بیونیک جدید نسبت به پای مصنوعی قدیمی

این پای بیونیک با پردازش فعالیت در عضلات باقیمانده پای بیمار کار می‌کند و از سیگنال‌های عصبی برای کنترل مچ پا با انرژی الکتریکی استفاده می‌کند. پروفسور «هیو هر» (Hugh Herr)، محقق اصلی این پژوهش می‌گوید:

«هیچ‌کس نتوانسته است این سطح از کنترل مغز را نشان دهد که باعث راه‌رفتن طبیعی می‌شود، جایی که سیستم عصبی انسان حرکت را کنترل می‌کند، نه یک الگوریتم کنترل رباتیک.»

این محقق که خود هر دو پایش قطع شده‌اند، می‌گوید که افراد با این پای جدید می‌توانند روی یک سطح صاف به‌راحتی راه بروند و حتی برقصند، چرا که بر حرکت خود کنترل کامل خواهند داشت.

در کارآزمایی محققان MIT که به‌تازگی نتایج آن در نیچر منتشرشده، به هفت بیمار پای بیونیک داده شد و عملکرد آن با هفت بیمار دیگر که پای مصنوعی سنتی داشتند، مقایسه شد. گروه اول درد و آتروفی عضلانی کمتری را گزارش کردند. بیماران همچنین بیشتر احساس می‌کردند که این اندام مصنوعی بخشی از بدن آن‌هاست.

برای استفاده از این پای جدید، بیماران باید تحت نوع جدیدی از جراحی قطع عضو زیر زانو قرار گیرند که «رابط میونورال آگونیست-آنتاگونیست» (AMI) نامیده می‌شود. هدف این جراحی شبیه‌سازی دو جفت اتصال عضلانی است که در یک پای سالم نقش خم‌کردن و کج‌کردن پا را برعهده دارد.

در طول عمل آمپوتاسیون (قطع عضو) معمولی، این اتصالات قطع می‌شوند، اما در جراحی AMI، ماهیچه‌های باقی‌مانده دوباره به هم متصل می‌شوند. این بدان معناست که حتی اگر پای بیمار (از زانو به پایین) از بین رفته باشد، انقباضات عضلانی او را می‌توان با استفاده از یک الگوریتم و انرژی الکتریکی به حرکات مچ پا تبدیل کرد.