Una mano protesica alimentata dai pensieri di chi la indossa ha restituito una parvenza di tocco a un uomo il cui braccio era stato amputato sotto il gomito 17 anni fa.
Come riportano nella rivista i ricercatori dell'Università dello Utah Science Robotics, il "braccio LUKE" - chiamato in onore dell'eroe di Star Wars Luke Skywalker, che ha perso la mano persa con la spada laser di Darth Vader in The Empire Strikes Back - ha permesso all'agente immobiliare Keven Walgamott di raccogliere l'uva dallo stelo, raccogliere un uovo senza rompere il guscio e persino tenere la mano di sua moglie.
"Mi ha quasi fatto piangere", Walgamott, che ha perso la mano sinistra e una parte del braccio in un incidente elettrico, dice in un comunicato stampa. “È stato davvero fantastico. Non avrei mai pensato di potermi sentire di nuovo in quella mano. "
Secondo Jeffery DelViscio di Scientific American, un team guidato dall'ingegnere biomedico Jacob George ha stimolato gli elettrodi impiantati nei nervi dell'avambraccio di Walgamott per determinare quali circuiti hanno innescato 119 "precetti sensoriali" o sensazioni tattili come vibrazioni, pressione, dolore, irrigidimento, movimento, toccando e ronzio. Successivamente, gli scienziati hanno mappato queste informazioni sulla mano robotica, creando ciò che George chiama "una buona approssimazione delle stesse informazioni [il soggetto] sarebbe ricavato dalla loro mano naturale".
Quando Walgamott pensò di muovere la sua mano bionica in un certo modo, gli elettrodi nel suo avambraccio trasmettevano queste direzioni a un computer esterno. Questo sistema digitale, scrive Anna Ploszajski per il Guardian, guidava i movimenti della protesi mentre restituiva segnali elettrici in grado di aiutare il cervello a imitare la sensazione del tatto: una svolta chiave che George afferma sia fondata sul "linguaggio naturale del corpo".
Parlando con Luisa Torres della NPR, George aggiunge: "Stiamo attingendo allo stesso [meccanismo] utilizzato nel mio corpo e nel tuo corpo e in quello di tutti, e stiamo provando ad attivarlo nel modo in cui sarebbe stato normalmente attivato . Quindi le sensazioni sembrano provenire dalla loro mano. "
Il braccio LUKE non è la prima protesi a fornire agli utenti un feedback sensoriale, ma come osserva DelViscio per Scientific American, il sistema dà la priorità alle sensazioni sottili in misura mai vista prima. Durante le prove, Walgamott è stato in grado di giudicare rapidamente la trama e le dimensioni degli oggetti anche se bendato; misurando se teneva un uovo o un'uva, ad esempio, l'amputato era in grado di regolare la presa per evitare di schiacciare l'oggetto.
Secondo il Ploszajski del Guardian, gli scienziati hanno lavorato sull'arto bionico per circa 15 anni. Nella sua forma attuale, la mano, dotata di 19 sensori tattili e di posizionamento, può muoversi in sei direzioni.
Andando avanti, George e i suoi colleghi sperano di creare una versione portatile del braccio LUKE perché a partire da ora il dispositivo deve essere collegato a un computer fisso, il che significa che Walgamott e altri soggetti del test possono usarlo solo in laboratorio. Sperano anche di aumentare la sensibilità della protesi alle informazioni, inclusi dolore e temperatura, e di capire come portare effettivamente il sistema sul mercato. Secondo Scientific American, il costo unitario dovrebbe essere compreso tra $ 100.000 e $ 200.000, un prezzo che gli scienziati sperano che gli assicuratori sanitari saranno disposti a coprire.
Le compagnie assicurative "pensano che [un senso del tatto] sia un lusso", dice a Torres della NPR Sharlene Flesher, ricercatrice dell'Università di Stanford che non era coinvolta nello studio. "Ma [un senso del tatto] è davvero così critico per come controlli il braccio."
In attesa dell'approvazione federale, il co-autore dello studio Gregory Clark afferma nel comunicato stampa, tre soggetti di prova che attualmente lavorano con il braccio LUKE potrebbero essere in grado di portare a casa la protesi entro il 2020 o il 2021.
Indossare la mano robotica per Walgamott è stata una "straordinaria esperienza". Oltre a maneggiare oggetti fragili, è stato in grado di caricare un cuscino in una federa, inviare un messaggio di testo e sbucciare una banana.
Tuttavia, osserva Clark, nessuna di queste attività era la prima priorità di Walgamott: "Una delle prime cose che voleva fare era mettere sul suo anello nuziale", conclude il ricercatore. “È difficile da fare con una mano. È stato molto commovente. "
