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.
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.»
