«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي

يعتمد على تقنيات يمتزج فيها التحكم الإرادي والتحكم الآلي

«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي
TT

«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي

«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي

حصلت شركة «سايبردين» اليابانية المتخصصة بصناعة الروبوتات والتي يثير اسمها بعض الشكوك، على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية لطرح روبوتها المسمى «الطرف الهجين المساعد HAL» وهو هيكل آلي هجين مساعد للأطراف Hybrid Assistive Limb في المنطقة السفلى من جسم الإنسان في الولايات المتحدة، وتوفيره عبر المؤسسات الطبية المرخصة.

أداة آلية مساعدة

«الطرف الهجين المساعد» هو عبارة عن روبوت قادر على السير، يثبته المستخدم بقدميه، وتتصل أجهزة استشعاره بالعضلات لرصد الإشارات الكهربائية - البيولوجية التي يرسلها الدماغ للعضلات لأمرها بالحركة، ليعمل بعدها الهيكل الآلي على تنشيط الشخص المستخدم له ومساعدته عبر تعزيز قوته وتوازنه.
ومنحت إدارة الغذاء والدواء الأميركية موافقتها على ما يعرف بـ«النسخة الطبية من الطرف الهجين المساعد»، المصمم لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من إعاقة في أطرافهم السفلى ولا يستطيعون السير وحدهم.
وبينما يتوفر عدد كبير من الهياكل الأخرى المشابهة المخصصة لمساعدة الناس العاجزين على السير مجدداً، إلا أن الأمر المختلف في «الطرف الهجين المساعد» من سايبردين، هو طريقته التي تعتمد على مزيج من التحكم الإرادي والتحكم الذاتي بالاعتماد على الجهاز العصبي للمستخدم لتسيير الهيكل الآلي. واعتبرت الشركة المنتجة أن هذا الهيكل سيزيد فعالية عملية إعادة التأهيل، لأن من يسير خلالها، ليس الروبوت فحسب، بل الإنسان أيضاً.
وتجدر الإشارة إلى أن هذا المساعد الآلي اعتمد في اليابان منذ عدّة سنوات.

تحكم إرادي وآلي

يؤسس المساعد الهجين من سايبردين لارتجاع بيولوجي تفاعلي بناء على معلومات حركية مصدرها ما يريد الإنسان تحقيقه. ويحصل الهيكل على تلك المعلومات من نظام الدماغ العصبي إضافة ونظام الاستشعار المتصل بالعضلات، بهدف تأسيس دائرة عصبية بين جهاز الدماغ العصبي والجهاز العضلي الهيكلي.
وفي حال كان المريض غير قادر على بذل قوة عضلية كافية للحركة بسبب اختلال جسدي ما، يستطيع العلاج أن يحقّق حركة فعلية متناغمة مع هدف الحركة الصادر عن دماغ الإنسان ويتفادى في الوقت نفسه تحميل نظام الشخص العصبي - العضلي ثقلاً إضافياً، فيزيد بذلك فرص التحسن وإعادة التأهيل.
لا يتحرك المساعد الآلي الهجين قبل أن يتلقى إشارة كهربائية من المستخدم الذي يبحث عن المساعدة في تحريك أطرافه، فيساهم هذا الأمر في التأسيس لديناميكية السبب والتأثير بين المستخدم والهيكل.
يعتبر انقطاع التواصل بين ما يريد الدماغ القيام به، والتعليمات التي يصدرها الجهاز العصبي، والحركة العضلية الناتجة السبب في الكثير من إعاقات القسم السفلي من الجسم. لهذا السبب، يعمد المساعد الهجين إلى مساعدة المستخدم على استئناف هذه الاتصالات. وحتى وإن كانت عضلات المستهلك لا تعمل بالشكل الصحيح حين يصدر الدماغ أمر «السير» لها، يساهم وجود المساعد في تلقف هذه الإشارات وتحريك عضلات المصاب لتسريع عملية تعلّم الدماغ والعضلات كيف يعملان معاً من جديد.
وتعرّف «سايبردين» هذه العملية على أنها «دائرة ارتجاع بيولوجي تفاعلي»، وتقول إن «هذه الحركة المتكررة تقوي وتعدّل الاتصالات بين الأعصاب في الدماغ والنخاع الشوكي، والاتصالات بين الأعصاب والعضلات، لتحدث تحسناً وتجديداً في الوظائف الجسدية».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

المستقبل الغريب للحوم المستزرعة في المختبر

المستقبل الغريب للحوم المستزرعة في المختبر
TT

المستقبل الغريب للحوم المستزرعة في المختبر

المستقبل الغريب للحوم المستزرعة في المختبر

تلتمع «بارفيه» السمّان (وهي لحم مسحون لطير السمّان) على صحني، مقترنة بقرص من الذرة المقلية. وللوهلة الأول، يبدو هذا كنوع من طعام العشاء الفاخر الذي ستجده في العديد من المطاعم الراقية: عجينة غنية وردية مغطاة بالفلفل المخلل، وزهرة صالحة للأكل، ولمحة من الكوتيجا (الجبن المكسيكي المعتّق).

لحم طير مختبري

ولكن العرض التقليدي لهذا اللحم يحجب حقيقة أعمق، فهذه الوجبة غير تقليدية، بل وراديكالية. ومن بعض النواحي، تختلف عن أي شيء شهده العالم في أي وقت مضى.

لم تُصنع عجينة اللحم الموجودة على طبقي بالطريقة التقليدية مع كبد الإوزّ. لقد تمت زراعة اللحم من خلايا النسيج الضام لجنين السمان الياباني الذي تم حصاده منذ سنوات، وتم تحفيزه وراثياً على التكاثر إلى الأبد في المختبر. وقد قُدم لي هذا الطبق في فعالية «أسبوع المناخ» في نيويورك من قبل جو تيرنر، المدير المالي في شركة «فاو» الأسترالية الناشئة للتكنولوجيا الحيوية.

إن تسمية السمان «اللحم المستزرع في المختبرات» تعد تسمية خاطئة. فهذه النسخة الشبيهة بالهلام من السمان كانت تُزرع في مصنع حقيقي للحوم الخلوية، وهو الأول والأكبر من نوعه. وعلى وجه التحديد زرعت في خزان طوله 30 قدماً، وسعته 15 ألف لتر في مصنع «فاو» في سيدني، حيث، حتى كتابة هذه السطور، يمكن للشركة إنتاج 2000 رطل (الرطل 152 غراماً تقريباً) من السمان كل شهر.

وهذه كمية ضئيلة مقارنة بالكميات المتوفرة في مرافق اللحوم التقليدية، لكنها تمثل خطوة كبيرة إلى الأمام بالنسبة إلى التكنولوجيا التي - على مدى العقد الماضي - أسست سمعتها بالكامل تقريباً على تقديم قطع صغيرة شهية في جلسات التذوق الصحفية الفردية.

نجاحات وإخفاقات

وقد بدأت «فاو» للتو أعمالها هذه مع ما يقرب من 50 مليون دولار من تمويل شركات أخرى مثل «بلاكبيرد فينشرز»، و«بروسبيرتي 7»، و«تويوتا فينشرز» (التي رعت فاعلية أسبوع المناخ). وقامت الشركة حديثاً بتركيب مفاعل بيولوجي كبير آخر سعته 20 ألف لتر هذه المرة، أكبر بنسبة 33 في المائة من الأول. ومع تشغيل المفاعلين على الإنترنت، تُقدر الشركة أنها سوف تنتج قريباً 100 طن من السمان المستزرع كل عام.

قد يبدو كل ذلك متناقضاً مع التقارير السابقة، إذ وصف مقال استقصائي نشرته أخيرا صحيفة «نيويورك تايمز» كيف أن قطاع اللحوم المستزرعة الناشئ قد خرج عن مساره بسبب العقبات الاقتصادية والتقنية، رغم سنوات من الضجيج، وسلسلة من الموافقات التنظيمية البارزة، و3 مليارات دولار من الاستثمار.

جمعت شركة «أب سايد فودز»، ومقرها في بيركلي، بولاية كاليفورنيا، أكثر من 600 مليون دولار لتقييم نموذج لشريحة دجاج تبين أنها يمكنها أن تصنعه يدوياً فقط في أنابيب اختبار صغيرة، في حين أن محاولة شركة «إيت جاست»، ومقرها في كاليفورنيا لبناء مصنع للحوم أكبر 50 مرة من مصنع «فاو» انتهت بدعاوى قضائية ومشاكل مالية والقليل للغاية من الدجاج المستزرع.

وقد وعدت الجهات الداعمة لهذا القطاع بمحاكاة اللحوم التي نشأنا على تناولها، اللحم البقري والدجاج، من دون المعاناة التي تعرضت لها الحيوانات والطيور، ومن دون انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري. ولكن اليوم لم يعد هناك أي منتج متاح إلا بالكاد في هذه الصناعة. لقد حان الوقت، كما كتبتُ، للاعتراف بحقيقة أن هذا الحلم قد مات.

تطويرات غير مألوفة

كيف تستعد شركة «فاو» لشحن المنتجات بكميات كبيرة؟ بالتخلي عن المألوف واعتماد غير المألوف. إذ وبدلاً من محاولة إنتاج قطع الدجاج الصغيرة والبرغر، ركزت «فاو» على ما يمكن أن تقدمه الخزانات الفولاذية الكبيرة المليئة بالخلايا بشكل موثوق به في المدى القصير: منتجات غريبة ومميزة مخصصة لسوق السلع الفاخرة، وهي فئة جديدة من الأطعمة التي يسميها جورج بيبو الرئيس التنفيذي لشركة «فاو»: «اللحوم الغريبة».

اللحوم الغريبة هي انحراف عمّا وعدت به صناعة اللحوم الخلوية بالأساس. سيكون الأمر مكلفاً، في البداية. ابتداء من نوفمبر (تشرين الثاني)، كانت شركة «فاو» تبيع بارفيه السمان لأربعة مطاعم في سنغافورة مقابل 100 دولار للرطل. وسوف تتميز هذه اللحوم بمذاق وقوام غير موجودين في الطبيعة. وسوف تُصنع من الحيوانات التي لم يعتد الناس أكلها. فكروا في التمساح، والطاووس، وطائر الغنم، وغيرها. في العام الماضي، تصدرت «فاو» عناوين الأخبار العالمية بعد «كرات اللحم الضخمة» - وهي نموذج أولي ضخم وفريد مختلط مع خلايا الفيل والحمض النووي لحيوان الماموث الصوفي - مما أدى إلى ظهور مقطع ذائع الانتشار في برنامج «العرض الأخير» مع ستيفن كولبرت. في نهاية المطاف، تأمل «فاو» في أن يمنحها إنشاء سوق فاخرة قوية للحوم الغريبة الفرصة لخفض التكاليف تدريجياً من خلال مواصلة البحث والتطوير، رغم أنها سوف تحتاج أولاً إلى تطبيع فكرة تناول الأنواع غير التقليدية.

غرائب الأطباق

عندما أنظر إلى طبق بارفيه السمان خاصتي، يدهشني أنني لم أتناول السمان من قبل. أتناول قضمة، ويكون الطعم خفيفاً ومليئاً مثل الزبدة المخفوقة، مع ملاحظات بطعم معدني دقيق أقرنه بالكبد. إنها تمثل بداية عصر جديد غامض، عصر ستكون فيه اللحوم المستزرعة متوافرة أخيراً، ولكن ليس بالطريقة التي يتوقعها أي شخص.

* مجلة «فاست كومباني»

ـ خدمات «تريبيون ميديا»