تقدم الأرجل الاصطناعية حلا مذهلا وفرصة عظيمة بالنسبة للعديد من الأشخاص الذين فقدوا أطرافهم لأسباب مرضية أو عقب تعرضهم للحوادث، إذ تساعدعم على استعادة القدرة على الحركة مرةً أخرى، لكن من أهم عيوب تلك الأطراف التقليدية، أنها ثقيلة ومن الصعب التحكم بها والتنقل بواسطتها بشكل طبيعي، لذلك طور باحثون من معهد «ماساتشوستس» للتكنولوجيا، ساقا جديدة توفر لهم إمكانية المشي بسلاسةٍ وسهولة. 

مميزات الساق الاصطناعية الجديدة

تسمح الساق الاصطناعية الجديدة لمرتديها بالتحكم في حركتها عن طريق أفكارهم فقط، مثلها في ذلك كمثل الأطراف الطبيعية التي يقودها الدماغ، وبحسب مجلة «interesting engineering»، استطاعت المجموعة المشاركة في تجربة ارتداء الطرف الاصطناعي أن تؤدي الكثير من الحركات بشكل أكثر طبيعية، مثل المشي وصعود السلالم، وحتى القفز بخفة دون أن يشعروا بوجود عضو غريب عن أجسامهم، على عكس خوارزمية التحكم الروبوتية التي تعتمد عليها الأطراف الاصطناعية التقليدية.

آلية تطوير الطرف الاصطناعي

تعتمد فكرة عمل الساق الاصطناعية على تقنية جراحية جديدة تسمى «الواجهة العصبية العضلية المضادة» ويجرى فيها الاحتفاظ بالأعصاب والعضلات الموجودة بنهاية الطرف المتبقي من عمليات البتر وإعادة توصيلها بالأطراف الاصطناعية لضمان متانتها والتحامها كعضو طبيعي بالجسم، إلا أن تلك الجراحات تؤدي إلى قطع الاتصالات بين العضلات المحفزة والعضلات المضادة التي تعمل معًا بشكل طبيعي مع الجهاز العصبي، لذلك عمل الباحثون على الاستفادة من الإشارات الصادرة عن العضلات المعاد ربطها بالساق الاصطناعية في تحديد رغبة المستخدم في التحكم بالقدم الاصطناعية من ثنيٍ وتوجيه ودوران.

التحكم بواسطة الدماغ

أوضح «هيو هير» المشرف الرئيسي على التجربة في حديثه لمجلة «interesting engineering»، أن الاختراع الجديد يعمل على ربط المستقبلات العصبية الأصلية بالمضادات العضلية بطريقة فسيولوجية بحيث يمكن للشخص بعد بتر ساقه أن يحرك طرفه الوهمي بالكامل بمستويات فسيولوجية عالية من الحس العميق ونطاق حركة يشمل الكثير من الامكانيات المعتمدة على الأقطاب الكهربائية الموجودة على الطرف المتبقي وهو الركبة، للكشف عن هذه الانقباضات العضلية ومراقبتها، ومن ثم تسجيل نشاط العضلات بواسطة خوارزمية متقدمة تعمل مثل جهاز فك التشفير لنقل الإشارات العصبية من الدماغ وتحويلها إلى أمر للساق الاصطناعية.