Washington - Umělé končetiny s nervovými zakončeními, které by pacientům umožnily cítit dotek jako na vlastní kůži, už nejsou podle vědců ze Standfordovy univerzity v Kalifornii jen hudbou vzdálené budoucnosti.
Časopis Science zveřejnil studii, ve které experti odhalují vynález umělé kůže s flexibilními senzory, jež zachytí dotek a na jeho základě vytváří elektrické impulzy. Tyto impulzy pak mohou informaci o dotyku přenést přímo do mozku.
Pacienti s umělými končetinami by tak znovu získali cit.
Tyto impulzy se navíc stejně jako na opravdové kůži zrychlují v souvislosti s navýšením tlaku. Tato "kůže" je také schopna rozlišit celou škálu doteků - od lehkého poklepání prstem až po pevný stisk ruky.
Důležitým průlomem je, že narozdíl od předchozích pokusů vývoje protetických končetin nový dotykový systém dokáže přeměnit tlak na digitální signál.
"Je to vůbec poprvé, co je flexibilní materiál podobný kůži schopný zaznamenat tlak a přenést ho do nervového systému," potvrdil autor studie doktor Zhenan Bao.
Umělá kůže se proto skládá ze dvou vrstev. Ta svrchní vytváří snímací mechanismus, zatímco spodní část přenáší signály do biochemických podnětů, aby je mohly přijmout nervové buňky.
"Čidla jsou spojena s jednoduchým elektrickým obvodem. To umožňuje senzorům generování elektrických impulzů, které mohou následně komunikovat s mozkem. Považujeme to za první krok směrem k využívání plastických materiálů pro umělou kůži na protézy," vysvětluje doktor Bao.
Celý systém je závislý na napájení z baterie. "Doufejme, že bude možné začlenit přímo do umělé končetiny dobíjecí baterie, aby člověk nemusel být neustále zapojen do sítě," uvádí autor projektu.
Na pokusy na lidech je ještě brzy
Jako důkaz posloužil jeho týmu přenos digitálního systému z umělé kůže na buňky v části mozku vyňatého z pokusné myši. Systém fungoval přesně podle očekávání.
Tlak na senzory dal vzniknout elektrickému impulzu, který rozsvítil speciální diodu vloženou do myší mozkové tkáně.
Dioda přitom stimulovala neurony, které byly konstruovány tak, aby reagovaly na světlo. Je to technika, která se běžně při pokusech na zvířatech využívá.
Dalším krokem budou pokusy na živých zvířatech. "Je těžké předpovědět, kdy budeme schopni provádět pokusy na lidech," komentuje situaci ve zprávě doktor Bao.
Zatím ale pokusy vypadají slibně. S dostatečným množstvím senzorů v umělé kůži navíc bude možné podle vědců s umělou končetinou rozlišovat textury a tvary předmětů. Prozatím je však citlivost omezena na statické doteky. S pohybujícími se objekty - například rotujícím kartáčem - si nový vynález poradit ještě nedokáže.
