มือเทียมจับความรู้สึกได้เหมือนจริง ! ความหวังใหม่ผู้สูญเสียอวัยวะ

ในอนาคต ความพิการหรือการสูญเสียอวัยวะแขนขา อาจจะน่ากลัวน้อยลงเมื่อเรามีเทคโนโลยีที่ทำให้แขนขาเทียม สามารถรับสัมผัสได้กับเหมือนอวัยวะจริง ๆ ตามธรรมชาติ โดยนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิส โลซาน (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ได้พัฒนาเทคโนโลยีไบโอนิคที่ชื่อ มินิทัช (Minitouch) ซึ่งเทคโนโลยีนี้จะถ่ายโอนข้อมูลความร้อนจากนิ้วมือเทียม ไปยังแขนขาส่วนที่เหลืออยู่ ช่วยให้สามารถรับรู้สัมผัสการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อย่าง ความร้อน ความเย็น รวมถึงสามารถตอบสนองได้คล้ายกับสัมผัสด้วยอวัยวะตามธรรมชาติของมนุษย์จริง ๆ โดยเชื่อว่าข้อมูลทางประสาทสัมผัสนี้จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถของผู้พิการในการสำรวจและมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น 

โดยมินิทัชจะทำงานแบบ “เทอร์โมเซนเซชั่นแบบแอคทีฟ” หรือ ความสามารถในการรับรู้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ในระหว่างกิจกรรมที่ต้องการการตอบสนองระหว่างเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและมอเตอร์ สามารถติดตั้งกับแขนขาเทียมได้เลย โดยจะรบกวนการทำงานของอวัยวะเทียมเหล่านี้ 

ชายวัย 57 ปี กำลังทดลองจำแนกลูกบาสก์โลหะที่มีอุณหภูมิแตกต่างกัน

 

ขั้นตอนการทำงานของมินิทัช และ การทดสอบโดยการเชื่อมต่อมินิทัชเข้ากับแขนเทียมของผู้เข้าร่วมการทดสอบ

 

นักวิจัยได้ทดสอบโดยการเชื่อมต่อมินิทัชเข้ากับแขนเทียมของชายวัย 57 ปีที่เขาถูกตัดแขนเมื่อ 37 ปีที่แล้ว ตามจุดเหมาะสมที่จะช่วยกระตุ้นให้เกิดความรู้สึก ผลลัพธ์ก็คือชายผู้เข้าร่วมการทดลองนี้ สัมผัสได้ถึงความร้อนที่ปลายนิ้วชี้เทียมของเขา

จากนั้นนักวิจัยได้ประเมินความสามารถในการแยกแยะวัตถุที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันและจำแนกวัตถุที่สร้างมาจากวัสดุที่แตกต่างกันด้วย เช่น การจำแนกลูกบาสก์โลหะที่มีอุณหภูมิแตกต่างกัน ผลลัพธ์ที่ได้ก็ยังน่าพอใจ เพราะผู้เข้าร่วมการทดลองสามารถแยกแยะอุณหภูมิต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

หนึ่งในการทดสอบเรื่องอุณหภูมิคือ ชายผู้ทดสอบสามารถระบุขวดน้ำที่มีอุณหภูมิต่างกันได้ คือ มีขวดน้ำที่มีความเย็น 12 องศาเซลเซียส , 24 องศาเซลเซียส และร้อนที่ 40 องศาเซลเซียส ผลลัพธ์คือเขาสามารถแยกแยะอุณหภูมิได้แม่นยำ 100% ตามคำกล่าวอ้างของนักวิจัย แต่หากไม่ใส่มินิทัชจะมีความแม่นยำแค่ 33% 

นอกจากนี้ ยังได้มีการทดสอบผิวสัมผัสของมนุษย์ด้วย โดยให้ปิดตาแล้วจำแนกแขนขาของมนุษย์จริง ๆ กับแขนขาเทียม พบว่าสามารถจำแนกได้แม่นยำถึง 80%  ทั้งนี้ งานวิจัยดังกล่าว ถูกตีพิมพ์ในวารสารการแพทย์เมด (Med) ฉบับวันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2023 ซึ่งผลลัพธ์นี้ก็ชี้ให้เห็นว่ามินิทัชยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง ในแง่การจำแนกผิวสัมผัสของมนุษย์ โดยนักวิจัยคิดว่าอาจเป็นผลมาจากการที่แขนขาเทียมไม่สามารถถ่ายทอดข้อมูลเกี่ยวกับความนุ่มนวลและเนื้อสัมผัสของผิวหนังได้ ซึ่งหลังจากานี้จะมีการพัฒนาเพิ่มเติมอีกในอนาคต

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, Eurekalert, MED

ที่มารูปภาพ Eurekalert, MED