ابتكار أطراف اصطناعية تمنح المستخدمين شعورا طبيعيا بالحركة

نجح باحثون في تطوير أطراف روبوتية تمنح المستخدمين شعورا طبيعيا بالحركة، وذلك من خلال اكتشاف الرابط بين أنماط حركة اليد وأنماط التحكم العصبي في الخلايا الحركية.

وهذا الإنجاز الذي نُشر في مجلة"ساينس روبوتكس" ، تضمن اختبارا عمليا ليد صناعية لينة تم تطويرها خصيصا للأشخاص ذوي الإعاقات الجسدية، حيث أثبتت نجاحها في توفير تحكم طبيعي وسلس في الحركة.

قاد هذا البحث فريقان من العلماء، الأول من معهد التكنولوجيا الإيطالي في جنوة بقيادة أنطونيو بيكّي، والثاني من كلية إمبريال بلندن بقيادة داريو فارينا.

ويأتي البحث كجزء من مشروع "الأطراف الحيوية الطبيعية" الذي يسعى إلى تجاوز النموذج التقليدي للأطراف الصناعية التي غالبا ما يتخلى عنها المرضى لعدم استجابتها "بطريقة طبيعية" لاحتياجات الحركة والتحكم.

ويهدف البحث إلى جعل الأطراف الصناعية تتفاعل مع البيئة بشكل مشابه للأطراف الطبيعية، وهو ما يعتمد على نظرية التنسيق الحسي الحركي وتقنيات الروبوتات اللينة، التي اقترحها فريق أنطونيو بيكّي.

ويُعتقد أن توفير واجهة طبيعية بين النظام العصبي البشري والجسم الاصطناعي قد يمتد في المستقبل إلى مجالات أخرى مثل دمج البشر مع الأجزاء الروبوتية لتعزيز قدراتهم.

وأظهرت الدراسة للمرة الأولى ارتباطًا وثيقًا بين تنظيم الخلايا العصبية الحركية في العمود الفقري وسلوك اليد، وهذه الأنماط العصبية تمثل الهيكل الأساسي الذي يتيح للجسم التحكم الدقيق في الحركة، باستخدام خوارزميات متقدمة، تمكن الباحثون من فك شفرة الإشارات الكهربائية الناتجة عن العضلات لتحديد الأنماط العصبية التي تتحكم في حركات اليد.

وقد أثمرت هذه النتائج عن تصميم يد صناعية لينة تعتمد على درجتي حركة رئيسيتين، مما يتيح التحكم الطبيعي والدقيق في عدد لا حصر له من الحركات اليدوية المعقدة.

جرى اختبار هذه التقنية على 11 شخصا غير مصابين بإعاقات جسدية وثلاثة مستخدمين للأطراف الصناعية، وأظهرت التجارب نجاحا كبيرا في تحقيق التحكم الدقيق والمتناغم في الأنشطة المتعددة.

ويمثل هذا الابتكار خطوة هامة نحو تحسين حياة مستخدمي الأطراف الصناعية، حيث يوفر لهم استقلالية أكبر وشعورا أكثر طبيعية بالتحكم في أطرافهم الاصطناعية، مما يعزز من قدرتهم على أداء المهام اليومية بدقة وسهولة.