Maitasuna protesietan

Muskerrak isatsa galdu ondoren birsortu daitezke, eta karramarroak oinak galdu ondoren, baina itxuraz "primitibo" diren animalia horiekin alderatuta, gizakiak birsortzeko gaitasun asko galdu du eboluzioan zehar. Helduen gorputz-adarrak birsortzeko gaitasuna ia hutsa da, hatz-muturrak galtzen dituztenean birsor daitezkeen haurrak izan ezik. Ondorioz, istripu edo gaixotasunen ondorioz gorputz-adarrak galtzen dituztenen bizi-kalitatea asko kaltetu daiteke, eta ordezko biologikoa aurkitzea aukera garrantzitsua izan da medikuentzat anputatuen bizitza hobetzeko.

Antzinako Egipton, gorputz-adarre artifizialen erregistroak egon dira. Conan Doyleren "The Sign of the Four"-en, hiltzaile baten deskribapena ere badago gorputz-adarre protesikoak pertsonak hiltzeko erabiltzen dituena.

Halako protesiek, hala ere, laguntza sinplea eskaintzen dute, baina nekez hobetuko dute anputatuaren bizi-esperientzia nabarmen. Protesi onek bi noranzkoetan seinaleak bidaltzeko gai izan behar dute: batetik, pazienteak modu autonomoan kontrola ditzake protesiak; Bestalde, protesi-adar batek gaixoaren garuneko zentzumen-kortexera sentsazioak bidaltzeko gai izan beharko luke, nerbioak dituen gorputz-adarre natural batek bezala, ukimen-sentsazioa emanez.

Aurretik egindako ikerketek garun-kodeak deskodetzera bideratu dituzte subjektuek (tximinoak eta gizakiak) beso robotikoak adimenarekin kontrolatzeko. Baina garrantzitsua da protesiari zentzua ematea ere. Harrapatzea bezalako prozesu itxuraz sinple batek feedback konplexua dakar, inkontzienteki gure hatzen indarra eskuak sentitzen duenaren arabera doitzen baitugu, gauzak ez irristatu edo gogorregi estutu ez ditzagun. Aurretik, esku protesikoak zituzten pazienteek begietan oinarritu behar zuten objektuen indarra zehazteko. Arreta eta energia asko behar dira hegan egin ditzakegun gauzak egiteko, baina hala ere askotan gauzak apurtzen dituzte.

2011n, Duke Unibertsitateak esperimentu batzuk egin zituen tximinoekin. Tximinoek beren adimena erabiltzen zuten beso robotiko birtualak manipulatzeko, material ezberdinetako objektuak hartzeko. Beso birtualak seinale desberdinak bidali zizkion tximinoaren garunera material desberdinak topatzen zituenean. Entrenatu ondoren, tximinoek material jakin bat behar bezala aukeratu eta janari sari bat jaso ahal izan zuten. Protesiari ukimen-sentsazioa emateko aukeraren aurretiazko erakustaldia ez ezik, tximinoek protesiaren garunak bidaltzen dituen ukimen-seinaleak integra ditzaketela garunak protesiari bidaltzen dizkion motor-kontrol-seinaleekin ukipenetik sentsaziorako feedback sorta sentsazioan oinarritutako besoen hautaketa kontrolatzeko.

Esperimentua, ona izan arren, neurobiologiko hutsa zen eta ez zuen benetako gorputz-adarra protesikorik izan. Eta horretarako, neurobiologia eta ingeniaritza elektrikoa uztartu behar dituzu. Aurtengo urtarrilean eta otsailean, Suitzako eta Estatu Batuetako bi unibertsitatek modu independentean argitaratu zituzten paperak paziente esperimentalei zentzumen-protesiak eransteko metodo bera erabiliz.

Otsailean, Lausanako (Suitza) Ecole Polytechnique-ko zientzialariek eta beste erakunde batzuek egindako ikerketaren berri eman zuten Science Translational Medicine aldizkarian argitaratutako artikulu batean. 36 urteko gai bat eman zuten, Dennis Aabo S? Rensen, 20 zentzumen gune dituen esku robotikoan, sentsazio desberdinak sortzen dituztenak.

Prozesu osoa konplikatua da. Lehenik eta behin, Erromako Gimili Ospitaleko medikuek elektrodoak ezarri zizkieten Sorensen-en bi besoko nerbioetan, nerbio medianoan eta kubitartean. Nerbio kubitalak hatz txikia kontrolatzen du, eta erdiko nerbioak, berriz, hatz erakuslea eta erpurua. Elektrodoak ezarri ondoren, medikuek artifizialki estimulatu zituzten Sorensenen erdiko nerbioak eta ulnar nerbioak, aspaldian sentitzen ez zuen zerbait emanez: falta zitzaion eskua mugitzen sentitu zuen. Horrek esan nahi du ez dagoela gaizki Sorensen nerbio-sisteman.

Orduan, Lausanneko Ecol Polytechnique-ko zientzialariek esku robotari presioa bezalako baldintzetan oinarrituta seinale elektrikoak bidal ditzaketen sentsoreak erantsi zizkioten. Azkenik, ikertzaileek beso robotikoa Sorensen beso moztuarekin konektatu zuten. Esku robotikoko sentsoreek gizakiaren eskuko zentzumen neuronen lekua hartzen dute, eta nerbioetan sartutako elektrodoek ordezkatzen dituzte galdutako besoan seinale elektrikoak transmiti ditzaketen nerbioak.

Ekipamendua konfiguratu eta arazketa egin ostean, ikertzaileek proba batzuk egin zituzten. Beste eragozpenik ekiditeko, Sorensen begiak estali, belarriak estali eta esku robotikoarekin soilik ukitzen utzi zioten. Sorensenek ukitzen zituen objektuen gogortasuna eta forma epaitzeaz gain, material desberdinak bereizten zituela ikusi zuten, hala nola zurezko objektuak eta oihalak. Gainera, manipulatzailea eta Sorensen garuna ondo koordinatuta eta erantzuten dute. Beraz, bere indarra azkar egokitu ahal izango du zerbait jasotzen duenean eta tinko mantendu. "Harritu egin ninduen BAT-BATEAN azken bederatzi urteetan sentitu ez nuen zerbait sentitu ahal izan nuelako", esan zuen Sorensenek Lausanako Ecole Polytechnique-k emandako bideo batean. «Besoa mugitu nuenean, egiten ari nintzena ikusi beharrean sentitzen nuen egiten ari nintzena».

Antzeko ikerketa bat egin zen Estatu Batuetako Case Western Reserve Unibertsitatean. Haien gaia Igor Spetic izan zen, 48 urteko Madison, Ohiokoa. Eskuineko eskua galdu zuen mailu bat gainera erori zitzaionean, jet-motorrentzako aluminiozko piezak egiten ari zela.

Case Western Reserve Unibertsitateko ikertzaileek erabilitako teknika gutxi gorabehera Lausanako ECOLE Polytechnique-n erabilitako teknika bera da, alde garrantzitsu batekin. Lausanako Ecole Polytechnique-n erabilitako elektrodoek Sorensen besoko neuronak axoian zulatu zituzten; Case Western Reserve Unibertsitateko elektrodoak ez dira neurona barneratzen, bere gainazala inguratzen dute. Lehenak seinale zehatzagoak sor ditzake, pazienteei sentimendu konplexuagoak eta ñabarduratsuagoak emanez.

Baina hori egiteak arrisku potentzialak ditu bai elektrodoentzat bai neuronentzat. Zientzialari batzuek kezkatzen dute elektrodo inbaditzaileek neuronetan albo-ondorio kronikoak eragin ditzaketela eta elektrodoak hain iraunkorrak izango liratekeela. Hala ere, bi erakundeetako ikertzaileak ziur daude beren ikuspegiaren ahuleziak gainditu ditzaketela. Spiderdick-ek, gainera, lixa, kotoi bolak eta ileetatik bereizteko zentzu nahiko zehatza sortzen du. Lausanako Ecole Polytechnique-ko ikertzaileek, ordea, ziur zeudela euren elektrodo inbaditzailearen iraunkortasunaz eta egonkortasunaz, arratoietan bederatzi eta 12 hilabete artean iraun zuena.

Hala ere, goizegi da ikerketa hau merkatuan jartzeko. Iraunkortasunaz eta segurtasunaz gain, zentzumen-protesien erosotasuna nahiko urrun dago oraindik. Sorenson eta Specdick laborategian geratu ziren protesiak jartzen ari ziren bitartean. Haien eskuek, hari eta tramankulu askorekin, ez dute zientzia-fikzioko gorputz-adar bionikoen antzekorik. Silvestro Micerak, Lausanako Ecole Polytechnique-ko irakasleak, ikerketan lan egin zuenak, esan zuen hainbat urte igaroko zirela lehen zentzumen-protesiak, normalak diruditenak, laborategitik irten arte.

"Ilusio handiz nago zer egiten ari diren ikusteak. Espero dut besteei laguntzea. Badakit zientziak denbora asko behar duela. Nik orain ezin badut erabili, baina hurrengo pertsonak ahal izango du, bikaina da".

news

Argitalpenaren ordua: 2021-08-14