كشفت دراسة أميركية أنّ كاحلاً آلياً جديداً يجري التحكم به عن طريق النبضات العصبية، سمح لمبتوري الأطراف بالتحرّك «بشكل طبيعي» أكثر، ما يحسّن استقرارهم. وأوضحت أنّ التحكم العصبي في الكاحل الاصطناعي يمكن أن يستعيد قدرات عدّة، بما فيها الوقوف على الأسطح الصعبة والجلوس في وضع القرفصاء. ونشرت النتائج الأربعاء بدورية «ساينس روبوتيكس».
وفي الأساس، عندما نقف ساكنين، تُجري أجسادنا تعديلات باستمرار للحفاظ على استقرارنا. على سبيل المثال، إذا اصطدم شخص ما بنا لدى وقوفنا في صفّ، فإنّ أرجلنا تؤدّي مجموعة حركات واسعة لا ندركها بالضرورة من أجل إبقائنا في وضع مستقيم.
وقال الباحثون إنهم يعملون مع أشخاص تعرّضوا لبتر في أطرافهم السفلية، ويمثّل تحقيق هذا النوع من الاستقرار باستخدام الأجهزة التعويضية تحدّياً كبيراً بالنسبة إلى المرضى. وخلال الدراسة، عمل الباحثون مع 5 أشخاص خضعوا لعمليات بتر أسفل الركبة في ساق واحدة. وزُوِّد المشاركون بنموذج أولي من الكاحل الآلي الذي يستجيب لإشارات تخطيط كهربية العضل، تلتقطها أجهزة الاستشعار على الساق.
وتبين للباحثين أنّ الكاحل الآلي جيد بشكل استثنائي في السماح للمستخدمين بتحقيق هذا الاستقرار الطبيعي. وإشارات تخطيط كهربية العضل هي الإشارات المُسجّلة من عضلات الفرد.
في هذا السياق، يقول الباحث المُشارك في الدراسة بجامعة ولاية نورث كارولينا الأميركية، آرون فليمنغ: «في الأساس، توضع أجهزة الاستشعار فوق العضلات في موقع البتر، وعندما يفكر أحد المشاركين في الدراسة بتحريك الطرف المبتور، فإنّ ذلك يرسل إشارات كهربائية عبر العضلات المتبقّية في الطرف السفلي، وتلتقط المستشعرات هذه الإشارات من خلال الجلد وتترجمها إلى أوامر للجهاز الاصطناعي»، وفق موقع «سايني ديلي».
وأجرى الباحثون تدريباً عاماً للمشاركين في الدراسة باستخدام الجهاز النموذجي، حيث أصبحوا على دراية بالتكنولوجيا إلى حد ما. وكُلِّفوا بعد ذلك بالاستجابة لـ«اضطراب متوقّع»، ما يعني أنه تتعيّن عليهم الاستجابة لشيء قد يخلّ توازنهم.
وطُلب من المشاركين الاستجابة للاضطراب المتوقّع بشرطين، هما استخدام الأجهزة التعويضية التي يستخدمونها عادة، واستخدام النموذج الأولي للكاحل الآلي. يقول فليمنغ: «وجدنا أنّ المشاركين كانوا أكثر استقراراً بشكل ملحوظ عند استخدام الكاحل الآلي، وكانوا أقل عرضة للتعثّر والسقوط».
ووفق الفريق، تُعدّ هذه النتائج اكتشافاً سريرياً مهمّاً، لأنّ الاستقرار أمر ضروري للأشخاص الذين يستخدمون الأجهزة التعويضية.
وفي جزء منفصل من الدراسة، طُلب من المشاركين التأرجح ذهاباً وإياباً أثناء استخدام الطرف الاصطناعي الطبيعي، وأثناء استخدام الكاحل الآلي. وزُوِّدوا بأجهزة استشعار مُصمَّمة لقياس نشاط العضلات في الجزء السفلي من الجسم بأكمله. ووجد الباحثون أنّ أنماط تنشيط العضلات عند استخدام الكاحل الآلي كانت مشابهة جداً لأنماط مَن لديهم طرفان سفليان سليمان.
