كان أليكس سميث كان يبلغ من العمر 11 عامًا عندما فقد ذراعه اليمنى في عام 2003. اصطدم سائق مخمور يقود قاربًا بسفينة عائلته في بحيرة أوستن، مما أدى إلى سقوطه في البحر. اصطدم بالمروحة، فتقطعت ذراعه في الماء.
وبعد مرور عام، حصل على ذراع كهربية عضلية، وهو نوع من الأطراف الاصطناعية مدعوم بالإشارات الكهربائية في عضلات طرفه المتبقي. لكن سميث لم يستخدمها إلا نادرًا لأنها كانت «بطيئة جدًا جدًا» وكان نطاق حركاتها محدودًا. يمكنه أن يفتح ويغلق يده، لكنه لا يستطيع فعل أي شيء آخر. لقد جرب أذرعًا آلية أخرى على مر السنين، لكنها واجهت مشاكل مماثلة.
يقول: “إنها ليست وظيفية للغاية”. “هناك تأخير كبير بين تنفيذ الوظيفة ومن ثم قيام الطرف الاصطناعي بتنفيذها بالفعل. وفي حياتي اليومية، أصبح من الأسرع اكتشاف طرق أخرى للقيام بالأشياء.
في الآونة الأخيرة، كان يحاول تجربة نظام جديد من شركة Phantom Neuro الناشئة في أوستن، والذي لديه القدرة على توفير تحكم أكثر واقعية في الأطراف الاصطناعية. تقوم الشركة ببناء غرسة عضلية رفيعة ومرنة للسماح لمبتوري الأطراف بنطاق أوسع وأكثر طبيعية من الحركة فقط من خلال التفكير في الإيماءات التي يريدون القيام بها.
يقول كونور جلاس، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Phantom Neuro: “لا يستخدم الكثير من الأشخاص الأطراف الآلية، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى مدى فظاعة نظام التحكم”.
في البيانات التي تمت مشاركتها حصريًا مع WIRED، استخدم 10 مشاركين في دراسة أجرتها Phantom نسخة يمكن ارتداؤها من أجهزة استشعار الشركة للتحكم في ذراع آلية موجودة بالفعل في السوق، محققين متوسط دقة يصل إلى 93.8 بالمائة عبر 11 إيماءة باليد والمعصم. كان سميث أحد المشاركين، بينما كان التسعة الآخرون متطوعين أصحاء، وهو أمر شائع في الدراسات المبكرة للأطراف الصناعية. يمهد نجاح هذه الدراسة الطريق لاختبار أجهزة استشعار فانتوم القابلة للزرع في المستقبل.
تقوم الأطراف الاصطناعية الكهروضوئية الحالية، مثل تلك التي جربها سميث، بقراءة النبضات الكهربائية الصادرة عن الأقطاب الكهربائية السطحية الموجودة على الجذع المبتور. تحتوي معظم الأطراف الاصطناعية الروبوتية على قطبين كهربائيين، أو قنوات تسجيل. عندما يثني الشخص يده، تنقبض عضلات ذراعه. لا تزال هذه التقلصات العضلية تحدث في الطرف العلوي المبتور عند ثنيه. تلتقط الأقطاب الكهربائية الإشارات الكهربائية من تلك الانقباضات، وتفسرها، وتبدأ الحركات في الطرف الاصطناعي. لكن الأقطاب الكهربائية السطحية لا تلتقط دائمًا إشارات مستقرة لأنها يمكن أن تنزلق وتتحرك، مما يقلل من دقتها في بيئة العالم الحقيقي.