الباحثون يدرّبون قردًا للتحكّم في الأذرع الروبوتية

كشفت دراسة جديدة، أنّ الأشخاص مبتوري الأطراف، سيتمكنون، قريبًا، من التحكّم في الأذرع الروبوتية من خلال قوة عقولهم، وأظهرت بحوث عن قرود ريسوس أن الحيوانات يمكن تدريبها على استخدام الأفكار لتحريك الذراع الروبوتية وجذب الكرة، في حين أن هذا النظام لم يتم اختباره بعد لدى البشر، ويعتقد الباحثون أنه يمكن لمبتوري الأطراف التحكّم في الأطراف الاصطناعية حتى بعد سنوات عدة من البتر.

وأظهر باحثون من جامعة شيكاغو، كيف يمكن لمبتوري الأطراف أن يتعلموا التحكّم في ذراع آلي من خلال أقطاب كهربائية مزروعة في الدماغ، ووجدت أبحاثهم أن التغيرات التي تحدث في كلا الجانبين من الدماغ يمكن استخدامها للتحكم في كل من الطرف المبتور، والأطراف المتبقية، وكشف المؤلف الرئيسي للدراسة، الدكتور نيتشو هاتسوبولوس، أنّ "هذا هو الجانب الجديد لهذه الدراسة، وهو رؤية مبتوري الأطراف منذ مدة طويلة وهم يتعلمون التحكم في الأطراف الروبوتية، ولكن ما كان مثيرا للاهتمام أيضا هو اللدونة العصبية على المدى الطويل، ورؤية ما حدث لاتصال الشبكة وهم يتعلمون التحكم في الجهاز، في حين أظهرت الدراسات السابقة كيف يمكن للمرضى المشلولين تحريك الأطراف الروبوتية من خلال حاسوب العقل الوسيط أو واجهة الدماغ الحاسوبية ، وهذا هو واحد من الدراسات الأولى لاختبار قابلية هذه الأجهزة لدى مبتوري الأطراف أيضا."

وعمل الباحثون مع 3 قرود ريسوسي الذين عانوا من إصابات في سن مبكرة، وكان يجب أن يتم بتر ذراعهم في أعمار أربعة وتسعة و 10، في اثنين من الحيوانات، زرع الباحثون الأقطاب الكهربائية في جانب من الدماغ مقابل الطرف البتر (الجانب المقابل)، في الحيوان الثالث، تم زرع الأقطاب الكهربائية على نفس الجانب مثل الطرف البتر (الجانب المماثل)، وتم تدريب القرود على تحريك الذراع الروبوتية وجذب الكرة باستخدام أفكارهم فقط، وسجل الباحثون نشاط الخلايا العصبية حيث وضعت الأقطاب الكهربائية، واستخدموا نموذجًا رياضيًا لحساب كيفية ربط الخلايا العصبية ببعضها البعض قبل التجارب، وأثناء التدريب، وبمجرد أن تتقن القرود النشاط.

وأظهرت النتائج أن العلاقات بين الخلايا العصبية على الجانب المقابل - الجانب الذي كان يسيطر على الذراع المبتر - كانت مختلفة قبل التدريب، على الأرجح لأنها لم تستخدم لهذه الوظيفة في وقت طويل، ولكن مع تقدم التدريب، أصبحت هذه التوصيلات أكثر كثافة في المناطق المستخدمة للوصول إليها واستيعابها، وعلى الجانب المماثل - الجانب الذي كان يسيطر على ذراع القرد السليمة - كانت الاتصالات كثيفة في بداية التجارب، ووجد الباحثون أنه مع تقدم التدريب ضعفت الاتصالات، قبل إعادة البناء إلى شبكة جديدة وكثيفة، وقال الدكتور كارتيكيان بالاسوبرامانيان، المؤلف الرئيسي للدراسة "وهذا يعني أن الاتصالات كانت منفصلة كلما كان الحيوان يحاول تعلم مهمة جديدة، لأن هناك بالفعل شبكة تتحكم في بعض السلوكيات الأخرى، ولكن بعد بضعة أيام بدأت في إعادة بناء شبكة جديدة يمكنها السيطرة على كل من الأطراف السليمة والأطراف الاصطناعية العصبية"، في حين أن النظام لم يتم اختباره بعد في البشر، إلا أن الباحثون متفائلون حول الدراسات المستقبلية، وقالوا إنّ "الدماغ والجهاز العصبي لدى القرود مشابهة جدا للبشر، لذا في يوم ما سنستخدم نفس التكنولوجيا لمساعدة البشر المبتورين الأطراف للتحكم في الأطراف الاصطناعية الروبوتية بقوة الدماغ."