Tým výzkumníků z Itálie a Švýcarska zhotovil zařízení, nazývané „MiniTouch“, které by mělo lidem s protetickou (horní) končetinou umožnit vnímání teploty předmětů, kterých se jejím prostřednictvím dotýkají.

Jedná se o další krok na cestě k tomu, aby byly náhrady končetin co nejpodobnější těm skutečným..

Protéza nahrazuje chybějící část končetiny. V posledních letech se vývoj nových technologií a materiálů používaných k jejich výrobě zrychlil, což vede k jednoduššímu, spolehlivějšímu a komfortnějšímu užívání těchto náhrad.

Nyní jdou vědci ještě dále, chtějí lidem s protetickou končetinou umožnit vnímání teploty předmětů, kterých se dotýkají. To by mělo zvýšit užitečnost protetických končetin pro jejich a zlepšit jejich přijímání uživatele.

Výzkumníci připojili „MiniTouch“ na protetickou horní končetinu sedmapadesátiletého muže jménem Fabrizio, kterému byla jeho ruka amputována nad zápěstím. Prostřednictvím tohoto zařízení byl Fabrizio schopen rozlišit mezi horkými a studenými láhvemi s tekutinou s dokonalou přesností.

Dále mohl rozpoznat rozdíl mezi plastem, sklem a kovem lépe, než by tomu bylo v případě náhodného tipování a s přibližně 75% přesností byl schopen třídit ocelové bloky podle jejich teploty.

Umělá končetina co nejpodobnější té skutečné

„Je důležité zakomponovat tyto technologie tak, aby uživatelům protéz skutečně ulehčily provádění každodenních úkonů,“ říká neuroinženýr Luke Osborn z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory v Laurel v Marylandu, který se studie nezúčastnil.

„Zavedení nových způsobů senzorické zpětné vazby by mohlo pomoci uživatelům získat více dovedností, kterých dříve nemohli dosáhnout,“ dodává.

Díky zařízení se zlepšila také Fabriziova schopnost rozpoznat, zda se dotýká umělé nebo skutečné lidské paže, z 60 na 80 %. Neuroinženýr Solaiman Shokur ze Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne (EPFL) vysvětluje:

„Výsledky nejsou tak ohromující proto, že MiniTouch neposkytuje informace o texturách pokožky.“ Jeho kolega Jonathan Muheim k tomu dodává: „Teplota je téměř poslední modalita, kterou je třeba vyřešit, abychom pak dali všechny výsledky dohromady a mohli umělou končetinu skutečně vnímat jako biologickou.“.

Na teplo a chlad citlivá místa na pahýlech

Jejich studie staví na závěrech, které tito vědci zveřejnili v květnu loňského roku, kdy zjistili, že lidé po amputacích měli na pahýlech končetin místa, která při zahřátí nebo ochlazení vyvolávala pocit teploty v jejich chybějící ruce.

Podle vědců to bylo způsobeno stimulací nervů, které měly toto na starosti v dané končetině. Pocity fantomové teploty se vědcům podařilo vyvolat u 63 % lidí s amputovanou končetinou.

V nové studii zmapovali Shokur, Muehim a jejich kolegové místo na Fabriziově pahýlu, které bylo zodpovědné za pocit fantomové teploty v chybějícím ukazováčku. To následně stimulovali pomocí zařízení na Fabriziově protéze, které převádělo signály z teplotního senzoru na konci protetického ukazováčku na odpovídající nervové signály o vnímané teplotě.

Do budoucna doufají, že bude možné přidat více senzorů, aby byla protetická končetina citlivější vůči teplotě i doteku. Fabrizio by takové zařízení uvítal, využil by ho při vaření.