21.06.2018, 12:49
Редакция Naked Science
983

Создана синтетическая кожа для протезов, передающая болевые ощущения

В США протестировали покрытие для протезов, позволяющее пользователю воспринимать боль. Ощущение боли имитируют с помощью электростимуляции нервов сохранившейся части конечности.

vkr3sthfp52fqp5ccozv
©Wikipedia / Автор: Сергей Данилов

Специалисты Школы медицины Университета Джонса Хопкинса разработали покрытие для протезов, передающее комплексные ощущения, включая боль. Технология поможет не повредить протез при взаимодействии с огнем или острыми предметами. Описание методики опубликовано в журнале Science Robotics.

 

Болевые ощущения неприятны, но необходимы человеку — они служат предупреждающим сигналом об опасности. По словам создателей новой технологии, возможность воспринимать боль при использовании искусственной конечности уменьшит риск бытовых травм, в том числе позволит не повредить дорогостоящий протез.

 

Новая методика воспроизводит естественный механизм, благодаря которому кожа передает ощущение боли. Раздражитель стимулирует расположенные в коже клетки-ноцицепторы, реагирующие на стимулы, способные повредить ткани организма, и механорецепторы, отзывающиеся на давление или вибрацию. Затем сенсорные нейроны спинного мозга передают информацию в головной мозг.

 

Синтетическая «кожа» содержит искусственные аналоги ноцицепторов и механорецепторов, при воздействии на них возникают электрические импульсы, имитирующие естественную реакцию. Сигнал передается нервам периферической нервной системы с помощью электростимуляции: ток с заданными характеристиками подается через электроды, размещенные на сохранившейся части конечности. После этого нервные окончания транслируют сигнал головному мозгу. По словам авторов технологии, такая «кожа» совместима с уже существующими современными протезами — пользователям не придется устанавливать новый протез, чтобы протестировать эту методику.

 

Создана синтетическая кожа для протезов, передающая болевые ощущения – иллюстрация к материалу на Naked Science

Схема работы системы / © Osborn et al., 2018/Science Robotics

 

В испытаниях участвовал доброволец с протезом руки. С помощью нового покрытия ему удалось различить нейтральные и болевые ощущения от прикосновения к предметам, а также описать форму объектов (например, гладких или острых). Волонтер заявил, что он ощущал лишь небольшую боль: ее силу он оценил на три возможных балла из десяти. Выдержать такое воздействие легко, при этом полезный предупреждающий эффект боли сохраняется. Создатели технологии считают, что в дальнейшем получится создать синтетическую кожу, позволяющую регулировать интенсивность восприятия боли или вовсе отключать эту функцию время от времени.

Ранее в Университете Глазго разработали синтетическую «кожу» для протезов, питаемую солнечной энергией.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий