مطالعاتی جدید برای یافتن رابطه میان ذهن انسان و کنترل راه رفتن با استفاده از ربات­ ها

نتایج پژوهش‌های دانشمندان موسسه Wyss برای درک مکانیزم راه رفتن، نشان می‌دهد که مکانیزم‌های نخاع و مخچه چگونه در کنار یکدیگر به تحریکات محیط هنگام راه رفتن پاسخ می‌دهد. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی این آزمایش‌ها و نتایج آن را توضیح می‌دهیم.

مطالعاتی جدید برای یافتن رابطه میان ذهن انسان و کنترل راه رفتن با استفاده از ربات­ ها

چرا درک مکانیزم راه رفتن مهم است؟

‌نیازهای بسیاری ما را وادار به راه رفتن می ­کند. نیازهایی مانند برداشتن لیوان قهوه از لبه میز، نگهداری از کودکان یا رسیدگی به حیوانات خانگی. سوالی که در این خصوص مطرح می‌شود این است که، چگونه مغز نسبت به تغییراتی که در مسیر حرکت به وجود می­‌آید، واکنش می‌­دهد؟

پژوهشگران موسسه Wyss در دانشگاه هاروارد، با همکاری آزمایشگاه تحلیل حرکتی، در بیمارستان توانبخشی Spaulding، برای یافتن پاسخ این سوال آزمایش­‌هایی انجام دادند. این پژوهشگران طی این آزمایشات که با به کارگیری یک ربات همراه بود، کشف کردند مکانیزمی که در هر دو مخچه و نخاع تعبیه شده است، تعیین می‌­کند که سیستم عصبی چه واکنشی نسبت به شرایط ایجاد شده توسط ربات در طی مسیر، از خود نشان دهد. این مطالعات در جدیدترین شماره­ Scientific Reports منتشر شده است و راه را برای پیشرفت در حوزه توانبخشی مبتنی بر ربات‌­ها، هموار می­‌کند.

به گفته دکتر Paolo Bonato، عضو هیئت علمی موسسه Wyss و مدیر آزمایشگاه بیمارستان Spaulding، درک ما از مکانیزم­‌های عصبی که باعث سازگاری حرکتی با تغییرات محیطی (underlying locomotor adaptation) می­‌شود، هنوز محدود است. به خصوص در مورد چگونگی عملکرد فرایندهای فیزویولوژیکی برای ایجاد سازگاری و هماهنگی حرکتی. هدف ما ایجاد درکی بهتر از این فرایند و توسعه­ روش‌­های درمانی بالینی موثرتر است.

شرح مختصری از آزمایش دانشگاه هاروارد

تیم پژوهشی ذکر شده برای انجام این آزمایش از رباتی استفاده کردند که نوعی آشفتگی مکانیکی به سوژه انسانی القاء می­کرد و باعث تغییر در طول گام‌­های او می­‌شد. سیگنال­‌های الکتریکی ضبط شده از ماهیچه‌­ها، پس از تجزیه و تحلیل، گویای چگونگی هم­‌افزایی عضلات (فعال شدن گروهی از عضلات برای انجام حرکتی خاص) در پاسخ به تغییرات محیطی بوده است. نتایج، نشان دهنده ترکیب شدن سیگنال‌­های کنترلی است که از مخچه و نخاع در پاسخ به موانع ساطع می‌­شود. خروجی هر یک از دو موتور، وابسته به تنظیماتی است که متناسب با موانع بیرونی و سیگنال­‌های دریافتی شکل می­‌گیرد. به طور کلی این مشاهدات ثابت می‌کنند که در انسان، تمام سیگنال­‌های حرکتی و عاطفی بر روی همان شبکه­‌های عصبی داخلی نخاعی که سیگنال­‌های هم­‌افزایی عضلات حرکتی ساطع می‌­شد، قرار می­‌گیرند.

این نتایج در آزمایش‌­هایی که بر روی حیوانات نیز انجام گرفته شده بود، مشاهده گردیده و حاکی از حضور مجموعه­ مشخصی از سلول­‌های عصبی داخلی ستون فقرات است که برای ایجاد واکنش در عضلات حرکتی، به وسیله­ قشر مغز تحریک می­‌شوند. دکتر Bonato همچنین افزود، امیدواریم که این پروژه را به پایان برسانیم و رویکردی جدید برای طراحی روش‌های توان­بخشی با استفاده از ربات­‌ها ارائه بدهیم.


بیشتر بخوانیم:
۸ فیلم از اسکلت های بیرونی واقعی با ارزش های کیفی بالا
Innophys چگونه توانسته بیش از ۱۰۰۰۰ واحد اسکلت بیرونی بفروشد؟
فناوری ۵ جی چگونه زندگی افراد معلول را تغییر خواهد داد ؟


منبع: robohub

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *