जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय ने कृत्रिम त्वचा बनाई जो दर्द महसूस करती है

अमेरिकन जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों ने बायोनिक कृत्रिम अंग के लिए एक विशेष कोटिंग विकसित की है । इस लेप को "इलेक्ट्रिक स्किन" (ई-डर्मिस) कहा जाता है। यह, असली त्वचा की तरह, बाहरी कारकों पर सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है। जब शारीरिक दबाव कोटिंग पर लागू किया जाता है, तो "त्वचा" शुरू में दर्द का संकेत देती है, जो उलान और मध्य तंत्रिका को और फिर सोमाटोसेंसरी कोर्टेक्स को।

जैसा कि आप पहले से ही समझ सकते हैं, कृत्रिम अंग खुद को बाकी अंगों से जुड़ा हुआ है, विशेष रूप से, तंत्रिका तंत्र को। यह इस बात के लिए धन्यवाद है कि कृत्रिम अंग दर्द संवेदनाओं को बनाने में सक्षम है, जिस पर एक व्यक्ति प्रतिक्रिया करता है। यह स्पष्ट है कि यह सब कल्पना की गई थी कि किसी व्यक्ति को दर्द महसूस न हो, लेकिन इस उद्देश्य के साथ कि कृत्रिम अंग पहनने वाले उन स्थितियों का जवाब दे सकते हैं जो कृत्रिम अंग के लिए संभावित खतरनाक हैं। अध्ययन के परिणाम प्रकाशन साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित किए गए हैं।

एक सामान्य स्थिति में, तथाकथित nociceptors एक संकेत के गठन और संचरण के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो अंततः, एक व्यक्ति को दर्द महसूस करता है। उन्हें कभी-कभी दर्द रिसेप्टर्स कहा जाता है। वे त्वचा की बाहरी परत में स्थित हैं। जब कोई बाहरी कारक (रासायनिक, थर्मल या यांत्रिक) प्रकट होता है, तो नुस्खा सक्रिय हो जाता है, एक संकेत उत्पन्न करता है जो रीढ़ की हड्डी और फिर मस्तिष्क में फैलता है। सिग्नल यात्रा काफी लंबी है, यह तुरंत तीन प्रकार के तंत्रिका फाइबर से गुजरती है: ए long-, ए is- और सी। रिसेप्टर का पहला प्रकार यह सुनिश्चित करने के लिए ज़िम्मेदार है कि कोई व्यक्ति जितनी जल्दी हो सके खतरे का जवाब देता है। एक दर्द संकेत लगभग तुरंत दिखाई देता है, जो एक पलटा प्रतिक्रिया और एक व्यक्ति को ट्रिगर करता है, उदाहरण के लिए, अपने हाथ को गर्म पैन से दूर खींचता है।

दिलचस्प है, रिसेप्टर्स सामान्य खतरे से संकेत "खतरे" को भेद करने में सक्षम हैं। यदि ऐसा नहीं होता, तो मानव शरीर एक चाकू से काटे जाने या लकड़ी के शासक के किनारे से दबाव डालने पर ठीक उसी तरह प्रतिक्रिया करता। लेकिन पहले मामले में, हम तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं, दूसरे में - हम आम तौर पर एक बाहरी उत्तेजना पर ध्यान नहीं दे सकते हैं।

सामान्य तौर पर, दर्द मनुष्यों और जानवरों के लिए अच्छा है, क्योंकि यह स्पष्ट करता है कि कुछ गलत हो रहा है और खतरे से बचता है, या कम से कम इसे करने की कोशिश करता है। यह महसूस करते हुए, बायोनिक प्रोस्थेसिस के वैज्ञानिक और डेवलपर्स लंबे समय से कृत्रिम अंगों के विभिन्न भागों में स्पर्श और दर्द की भावना बनाने के तरीके सीखने की राह देख रहे हैं। यह, विशेष रूप से, इस पर अत्यधिक भार के मामले में कृत्रिम अंग के विनाश से बचा जाता है।

ऐसा लगता है कि यह जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के विशेषज्ञ थे जो इस दिशा में सबसे उन्नत थे । टीम लीडर ल्यूक ओसबोर्न हैं। दोनों हथियारों के साथ एक 29 वर्षीय व्यक्ति "दर्द परीक्षण" के लिए एक स्वयंसेवक था। वैज्ञानिकों ने अल्सर और मध्यिका तंत्रिकाओं के त्वचीय इलेक्ट्रोमाइस्टिम्यूलेशन के लिए तंत्रिका अंत के अवशेषों का उपयोग किया। अनुभव एक सफलता थी, क्योंकि विशेषज्ञ स्वयंसेवक के शरीर में कुछ दर्द संवेदनाओं को बनाने में कामयाब रहे।

वह खुद इस बारे में बात करते हैं कि उन जगहों पर झुनझुनाहट होती है जहां उंगलियां हुआ करती थीं (मुझे याद है कि दोनों हाथ विवादास्पद थे) संवेदना की तीव्रता, जैसा कि यह निकला, आवेग की ऐसी विशेषताओं पर निर्भर करता है जैसे कि लंबाई और आवृत्ति। सबसे प्रभावी और दर्दनाक संकेत 10 से 20 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ था। अध्ययन के परिणामों को सत्यापित करने के लिए, वैज्ञानिकों को न केवल एक आदमी के शब्दों द्वारा निर्देशित किया गया था, बल्कि एक इलेक्ट्रोएन्सेफालोग्राफ की मदद से अपने शरीर की प्रतिक्रिया भी जांची।



कोटिंग के लिए, यह एक समान नहीं है, लेकिन कपड़े, रबर, एक प्रवाहकीय परत और एक परत के कई परतों से मिलकर बनता है जो दबाव परिवर्तनों के प्रति प्रतिक्रिया करता है। यह लेप पूरे कृत्रिम अंग पर नहीं लगाया गया, बल्कि केवल "अंगुलियों," सूचकांक और अंगूठे पर लगाया गया। जैसा कि यह निकला, एक निश्चित शक्ति के दबाव में, संकेत एक सीमा तक पहुंचता है जिसे मानव शरीर पहले से ही मानता है (लगभग 250 किलोपास्कल)।

प्रति यूनिट क्षेत्र में अधिकतम दबाव तेज वस्तुओं द्वारा डाला गया था। ऐसी वस्तु के एक मजबूत संपीड़न के साथ, स्वयंसेवक को दर्द महसूस हुआ, और "ब्रश", अर्थात्, कृत्रिम अंग, स्वचालित रूप से खुल गया। यदि "ब्रश" गोल किनारों के साथ वस्तुओं को निचोड़ता है, तो स्वयंसेवक को दर्द महसूस नहीं हुआ।



अब तक, कृत्रिम चमड़े केवल एक यांत्रिक कारक के प्रति प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन निकट भविष्य में, विशेषज्ञ अधिक उन्नत सिस्टम बनाने की उम्मीद करते हैं जो रासायनिक और थर्मल प्रभाव महसूस कर सकते हैं। जहां तक ​​कोई न्याय कर सकता है, भविष्य निकट है।