Melodia curentă

Titlu

Artist


Studiu: Utilizarea unui „al treilea deget mare” robotizat poate avea impact asupra modului în care mâna este reprezentată în creier

Scris de pe mai 26, 2021

Utilizarea unui „al treilea deget mare” robotizat poate avea impact asupra modului în care mâna este reprezentată în creier, constată un nou studiu condus de cercetătorii UCL. Echipa a instruit oamenii să folosească un deget suplimentar robotizat și a descoperit că ar putea îndeplini în mod eficient sarcini dextre, cum ar fi construirea unui turn de blocuri, cu o singură mână (acum cu două degete). Cercetătorii raportează în jurnalul Science Robotics că participanții instruiți pentru a folosi degetul mare au simțit tot mai mult ca și cum ar fi o parte a corpului lor. Designerul Dani Clode a început să dezvolte dispozitivul, numit Al treilea degetul mare, ca parte a unui proiect premiat absolvent la Colegiul Regal de Artă, căutând să reformuleze modul în care privim protezele, de la înlocuirea unei funcții pierdute, până la o extensie a corpului omului. 
Ulterior, echipa a fost invitată să se alăture grupului de neurologi a profesorului Tamar Makin de la UCL care investigau modul în care creierul se poate adapta la mărirea corpului. Profesorul Makin (UCL Institute of Cognitive Neuroscience), autorul principal al studiului, a declarat: „Augmentarea corpului este un domeniu în creștere care vizează extinderea abilităților noastre fizice, totuși ne lipsește o înțelegere clară a modului în care creierul nostru se poate adapta la acesta. Studiind oamenii folosind al treilea deget de la Dani, inteligent conceput, am căutat să răspundem la întrebări cheie în legătură cu dacă creierul uman poate susține o parte suplimentară a corpului și cum ar putea tehnologia să ne afecteze creierul. Al treilea deget este imprimat 3D, ceea ce îl face ușor de personalizat și este purtat pe partea mâinii opusă degetului mare real al utilizatorului, lângă degetul mic (roz). Purtătorul îl controlează cu senzori de presiune atașați la picioare, pe partea inferioară a degetelor mari. Conectați wireless la degetul mare, ambii senzori de la picioare controlează diferitele mișcări ale degetului mare, răspunzând imediat la schimbările subtile de presiune de la purtător. Pentru studiu, 20 de participanți au fost instruiți să folosească degetul mare timp de cinci zile, timp în care au fost, de asemenea, încurajați să ducă degetul mare acasă în fiecare zi după antrenament pentru a-l folosi în scenariile de viață de zi cu zi, totalizând două până la șase ore de uzură pe zi. Acești participanți au fost comparați cu un grup suplimentar de 10 participanți la control care au purtat o versiune statică a Thumb în timp ce finalizau același antrenament. În timpul sesiunilor zilnice în laborator, participanții au fost instruiți să folosească degetul mare concentrându-se pe sarcini care au contribuit la creșterea cooperării dintre mâna lor și degetul mare, cum ar fi ridicarea mai multor bile sau pahare de vin cu o mână. Au învățat elementele de bază ale utilizării degetului mare foarte repede, în timp ce antrenamentul le-a permis să-și îmbunătățească cu succes controlul motor, dexteritatea și coordonarea mână-deget.
Participanții au putut chiar să folosească degetul mare atunci când sunt distrasi – construind un turn de bloc din lemn în timp ce făceau o problemă de matematică – sau în timp ce erau legați la ochi. Designerul Dani Clode (UCL Institute of Cognitive Neuroscience și Dani Clode Design), care a făcut parte din echipa de cercetare de bază, a declarat: „Studiul nostru arată că oamenii pot învăța rapid să controleze un dispozitiv de augmentare și să-l folosească în beneficiul lor, fără a gândi prea mult. Am văzut că, în timp ce foloseau al treilea deget, oamenii și-au schimbat mișcările naturale ale mâinilor și au raportat, de asemenea, că degetul mare robotizat se simțea ca parte a propriului corp. ” Primul autor al studiului, Paulina Kieliba (UCL Institute of Cognitive Neuroscience) a spus: „Augmentarea corpului ar putea fi într-o bună zi valoroasă pentru societate în numeroase moduri, cum ar fi să permită unui chirurg să treacă fără un asistent sau un muncitor din fabrică să lucreze mai mult eficient. Această linie de lucru ar putea revoluționa conceptul de proteză și ar putea ajuta pe cineva care permanent sau temporar poate folosi doar o mână, să facă totul cu mâna respectivă. Dar pentru a ajunge acolo, trebuie să continuăm cercetarea problemelor complicate, interdisciplinare, despre modul în care aceste dispozitive interacționează cu creierul nostru. ” Înainte și după antrenament, cercetătorii au scanat creierul participanților folosind IRMF, în timp ce participanții își mișcau degetele individual (nu purtau degetul mare în timp ce se aflau în scaner). Cercetătorii au descoperit modificări subtile, dar semnificative, în modul în care mâna care fusese mărită cu al treilea degetul mare (dar nu și cealaltă mână) a fost reprezentată în cortexul senzorimotor al creierului.
În creierul nostru, fiecare deget este reprezentat distinct de celelalte; printre participanții la studiu, modelul de activitate cerebrală corespunzător fiecărui deget individual a devenit mai asemănător (mai puțin distinct). O săptămână mai târziu, unii dintre participanți au fost scanați din nou, iar schimbările din zona mâinilor creierului lor s-au diminuat, sugerând că modificările ar putea să nu fie pe termen lung, deși sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma acest lucru. Paulina Kieliba a spus: „Studiul nostru este primul care investighează utilizarea unui dispozitiv de mărire în afara unui laborator. Este primul studiu de augmentare efectuat pe mai multe zile de antrenament prelungit și primul care a avut un grup de comparație neantrenat. Succesul studiului nostru arată valoarea neurologilor care lucrează îndeaproape împreună cu proiectanții și inginerii asigurați-vă că dispozitivele de augmentare valorifică la maximum capacitatea creierului nostru de a învăța și de a se adapta, asigurând în același timp că dispozitivele de augmentare pot fi utilizate în siguranță. „ Profesorul Makin a adăugat: „Evoluția nu ne-a pregătit să folosim o parte suplimentară a corpului și am constatat că pentru a ne extinde abilitățile în moduri noi și neașteptate, creierul va trebui să adapteze reprezentarea corpului biologic”. Cercetătorii, cu sediul la UCL și la Universitatea din Oxford, au fost susținuți de Consiliul European de Cercetare, Wellcome și Sir Halley Stewart Trust. Sursa: ucl.ac.uk

Opiniile cititorului

Lasă un comentariu

Your email address will not be published. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *