Bàn tay giả giúp bệnh nhân cảm nhận đồ vật

16/02/14, 12:02 Khoa học

Cánh tay giả có chứa cảm biến nối với dây thần kinh, được lắp tại cánh tay của anh Dennis Aabo Sorensen, đã cho phép anh cảm nhận các vật thể lần đầu tiên trong suốt 9 năm trời.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch thu nhỏ các thiết bị điện tử để cải tiến phát minh này thành một sản phẩm hoàn chỉnh.

Trưởng nhóm nghiên cứu là Silvestro Micera – Giáo sư Thần kinh học – thuộc Viện Công Nghệ EPFL đặt tại Thụy Sĩ. Tại đây họ đã thiết kế cánh tay có thể tương tác với hệ thần kinh của con người.

Cảm biến trên ngón tay sẽ phát hiện khi ngón tay chạm vào một đồ vật, và gửi tín hiệu đến một dây chằng nhân tạo. Các dây chằng phản ứng bằng cách cử động và gửi tín hiệu điện tử đến điện cực kết nối với hệ thống thần kinh ngoại biên của thân thể, hình thành một liên kết từ cánh tay giả đến não.

Tại viện EPFL và viện Scuola Supriore Sant’Anna tại Ý, nơi Micera làm việc, các nhà khoa học đã sử dụng một thuật toán để chuyển đổi tín hiệu điện tử thành xung mà thần kinh cảm giác có thể nhận biết được.

Xúc giác bệnh nhân sẽ cảm nhận được nhờ các tín hiệu kỹ thuật số từ bốn điện cực được cấy ghép với phần còn sót lại của dây thần kinh cánh tay.

Micera
“Bàn tay có các cảm biến gắn với dây chằng của mỗi ngón tay. Chúng ta có thể dùng các cảm biến này để nhận biết cường độ lực tác động khi bệnh nhân thực hiện cầm nắm các vật thể. Có thể dùng thông tin cường độ này để tạo ra sự kích thích cực kỳ chính xác đến các dây thần kinh cảm giác khác nhau. Như thế, sẽ tạo ra được cảm giác thực và thời gian thực cho hệ thống thần kinh.”

Đầu năm 2013, các bác sĩ Bệnh viện Gemeli tại Rome tổ chức một hoạt động đứng đầu là nhà thần kinh học Paolo Maria Rossini. Họ đã tiến hành cấy ghép điện cực vào thần kinh khuỷu tay và động mạnh giữa thần kinh cánh tay của Dennis Aabo Sorensen. 9 năm trước, người đàn ông này đã mất phần dưới cánh tay trái trong một tai nạn pháo hoa.

Sau 19 ngày thử nghiệm sơ bộ, Micera và nhóm khoa học thực hiện kết nối cánh tay giả của Sorensen với các điện cực.

Micera cho biết, các thử nghiệm đã cho thấy rằng: “Việc khôi phục giác quan và cảm nhận thời gian thực trong khi bệnh nhân đang điều khiển cánh tay là hoàn toàn khả thi.”