Усещането за топлина или нейното отсъствие по върховете на пръстите или ръцете може твърде лесно да се приеме за даденост. Разбира се, повечето хора с ампутирани горни крайници, носещи протези за ръце и крака, нямат достъп до тези усещания. Въпреки това изследователи от Швейцарския федерален технологичен институт (EPFL) в Екубленс, Швейцария, са разработили нова технология, която може да осигури усещане за температура чрез протеза на ръка, сякаш тя е "непокътната".

Системата, която инженерите наричат MiniTouch, се възползва от неврологичен феномен, открит от изследователския екип миналата година, наречен "фантомна топлина". Те откриват, че това явление може да се използва, за да накара потребителите да се чувстват така, сякаш повърхността на протезата е собствената им кожа, без да се налага допълнителна операция или имплантиране. Усещането за фантомна топлина се появява, когато човек с ампутиран крайник има чувството, че температурата, която усеща върху останалия си крайник, всъщност идва от част от тялото, която вече не съществува. Това е подобно на други фантомни усещания като докосване, които според изследователите се изпитват от около 80% от ампутираните.

Системата MiniTouch работи, като свързва температурните сензори на върховете на пръстите на протезираната ръка с температурен контролер и малка подложка от топлопроводим материал. Токопроводимата подложка, разположена някъде по крайника, която може да предизвика усещането за фантомна топлина, се нагрява или охлажда, за да съответства на температурата, измерена на върха на пръстите.

Голяма част от усещането за материалите всъщност се дължи на техните топлинни характеристики. Причината, поради която металът се усеща по-студен от стъклото, е, че той охлажда кожата от 32 °C до стайна температура по-бързо. Със своя сензор учените успяват да възпроизведат този характерен топлинен спад. Той не само измерва, но и имитира топлинните свойства на пръста.

"Фантомната топлина" се дължи на нервите, които продължават да растат след ампутация, в съчетание с начина, по който мозъкът обработва сензорната информация и вероятно продължава да извежда сигнали от части на тялото, които вече не съществуват. Нервите продължават да пипат частите на сетивния мозък, които обработват сигнали като "пръстът е горещ" или "палецът е студен".

За да проверят точността на устройството, изследователите карат доброволец с ампутиран крак да проведе серия от експерименти, в които оценява температурата на малки предмети, които хваща в протезата си. Например един от ампутираните на предмишницата отлично различава студени, горещи и такива със стайна температура. Същият субект също така отлично различава различни материали - стъкло, мед и пластмаса - с помощта на своята ръка MiniTouch.

Системата MiniTouch е едно от няколкото постижения в областта на протезите, които възстановяват загубените при ампутация сетива. В предишни разработки са създадени роботизирани ръце, които предават на потребителя усещане за натиск, което му позволява да хваща деликатни предмети много по-внимателно, отколкото би могъл да го направи, използвайки само зрението.

Снимка: Caillet/EPFL

Виж още: Възможно е да се нуждаем от ново ниво за урагани при ветрове със скорост над 300 км/ч