تعرف على الإبهام الثالث.. وهل يمكن أن يؤدي استخدامه إلى تغيير تمثيل الدماغ لليد؟.. فيديو

وفقًا لدراسة جديدة قادها باحثو جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس, يمكن أن يؤثر استخدام “الإبهام الثالث” الروبوتي على كيفية تمثيل اليد في الدماغ.

قام الفريق بتدريب الأشخاص على استخدام إبهام روبوت إضافي ووجدوا أن بإمكانهم تنفيذ المهام الصعبة بشكل فعال، مثل بناء برج من المكعبات بيد واحدة (الآن بإبهامين). ذكر الباحثون في مجلة Science Robotics أن المشاركين الذين تدربوا على استخدام الإبهام شعروا بشكل متزايد أنه جزء من أجسامهم.

بدأ المصمم داني كلود في تطوير الجهاز، المسمى الإبهام الثالث، كجزء من مشروع خريج حائز على جوائز في الكلية الملكية للفنون، يسعى إلى إعادة صياغة الطريقة التي ننظر بها إلى الأطراف الصناعية، من استبدال الوظيفة المفقودة، إلى امتداد للإنسان الجسم. تمت دعوتها لاحقًا للانضمام إلى فريق البروفيسور تامار ماكين من علماء الأعصاب في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس الذين كانوا يحققون في كيفية تكيف الدماغ مع تكبير الجسم.

قال البروفيسور ماكين (معهد UCL لعلم الأعصاب الإدراكي)، المؤلف الرئيسي للدراسة: “إن تكبير الجسم هو مجال متنامي يهدف إلى توسيع قدراتنا البدنية، ومع ذلك فنحن نفتقر إلى فهم واضح لكيفية تأقلم أدمغتنا معها. من خلال دراسة الأشخاص باستخدام الإبهام الثالث المصمم بذكاء من داني، سعينا للإجابة على الأسئلة الرئيسية حول ما إذا كان الدماغ البشري يمكنه دعم جزء إضافي من الجسم، وكيف يمكن أن تؤثر التكنولوجيا على عقولنا. “

الإبهام الثالث مطبوع بشكل ثلاثي الأبعاد، مما يجعل من السهل تخصيصه، ويتم ارتداؤه على جانب اليد المقابلة لإبهام المستخدم الفعلي، بالقرب من الإصبع الصغير (الخنصر). يتحكم مرتديها في ذلك بأجهزة استشعار للضغط متصلة بأقدامهم، على الجانب السفلي من أصابع القدم الكبيرة. متصل لاسلكيًا بالإبهام، يتحكم كلا مستشعري إصبع القدم في الحركات المختلفة للإبهام من خلال الاستجابة الفورية للتغيرات الطفيفة في الضغط من مرتديها.

بالنسبة للدراسة، تم تدريب 20 مشاركًا على استخدام الإبهام على مدار خمسة أيام، حيث تم تشجيعهم أيضًا على أخذ الإبهام إلى المنزل كل يوم بعد التدريب لاستخدامه في سيناريوهات الحياة اليومية، بإجمالي ساعتين إلى ست ساعات من وقت ارتداء الإبهام يوميًا. تمت مقارنة هؤلاء المشاركين بمجموعة إضافية من 10 مشاركين تحكم ارتدوا نسخة ثابتة من الإبهام أثناء إكمال نفس التدريب.

خلال الجلسات اليومية في المختبر، تم تدريب المشاركين على استخدام الإبهام مع التركيز على المهام التي ساعدت في زيادة التعاون بين أيديهم والإبهام، مثل التقاط عدة كرات أو كؤوس النبيذ بيد واحدة. لقد تعلموا أساسيات استخدام الإبهام بسرعة كبيرة، بينما مكنهم التدريب من تحسين التحكم الحركي والبراعة والتنسيق بين اليد والإبهام بنجاح. كان المشاركون قادرين على استخدام الإبهام عند تشتيت انتباههم – بناء برج خشبي أثناء حل مسألة حسابية – أو أثناء تعصيب العينين.

قال المصمم داني كلود (معهد UCL لعلم الأعصاب الإدراكي وداني كلود ديزاين)، الذي كان جزءًا من فريق البحث الأساسي: “تُظهر دراستنا أنه يمكن للناس أن يتعلموا بسرعة التحكم في جهاز الزيادة واستخدامه لمصلحتهم، دون الإفراط في التفكير. لقد رأينا أنه أثناء استخدام الإبهام الثالث، غيّر الناس حركات أيديهم الطبيعية، وأفادوا أيضًا أن الإبهام الآلي بدا وكأنه جزء من أجسادهم”.

قالت المؤلفة الأولى للدراسة، بولينا كيليبا (معهد UCL لعلم الأعصاب الإدراكي): “يمكن أن يكون تكبير الجسم يومًا ما ذا قيمة للمجتمع بعدة طرق، مثل تمكين الجراح من تدبير الأمور دون مساعد، أو تمكين عامل المصنع من العمل أكثر بكفاءة. يمكن أن يحدث هذا النوع من العمل ثورة في مفهوم الأطراف الصناعية، ويمكن أن يساعد شخصًا لا يمكنه استخدام سوى يد واحدة بشكل دائم أو مؤقت، لفعل كل شيء بهذه اليد. ولكن للوصول إلى هناك، نحتاج إلى مواصلة البحث في الأسئلة المعقدة والمتعددة التخصصات حول كيفية تفاعل هذه الأجهزة مع أدمغتنا “.

قبل التدريب وبعده، قام الباحثون بفحص أدمغة المشاركين باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي، بينما كان المشاركون يحركون أصابعهم بشكل فردي (لم يكونوا يرتدون الإبهام أثناء وجودهم في الماسح الضوئي). وجد الباحثون تغييرات دقيقة ولكنها مهمة في كيفية تمثيل اليد التي تم تكبيرها بالإبهام الثالث (ولكن ليس اليد الأخرى) في القشرة الحسية للدماغ. في أدمغتنا، يتم تمثيل كل إصبع بشكل مميز عن الآخرين؛ من بين المشاركين في الدراسة، أصبح نمط نشاط الدماغ المقابل لكل إصبع أكثر تشابهًا .

بعد أسبوع، تم فحص بعض المشاركين مرة أخرى، وتراجعت التغييرات في منطقة يد الدماغ، مما يشير إلى أن التغييرات قد لا تكون طويلة الأجل، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد ذلك.

قالت بولينا كيليبا: “دراستنا هي الأولى التي تبحث في استخدام جهاز تكبير خارج المختبر. إنها أول دراسة زيادة يتم إجراؤها على مدى عدة أيام من التدريب المطول، والأولى التي تضم مجموعة مقارنة غير مدربة. نجاح تُظهر دراستنا قيمة عمل علماء الأعصاب بشكل وثيق مع المصممين والمهندسين، لضمان أن أجهزة التعزيز تستفيد إلى أقصى حد من قدرة أدمغتنا على التعلم والتكيف، مع ضمان إمكانية استخدام أجهزة التعزيز بأمان “.

وأضاف البروفيسور ماكين: “التطور لم يجهزنا لاستخدام جزء إضافي من الجسم، ووجدنا أنه لتوسيع قدراتنا بطرق جديدة وغير متوقعة، سيحتاج الدماغ إلى تكييف تمثيل الجسم البيولوجي”.