SPONSORERET INDHOLD
Lyt til hele afsnittet her
I en almindelig hånd er der over 100.000 individuelle nerver, der sender signaler tilbage til hjernen. Hjernen modtager signalerne. Nogle signaler reagerer hjernen på – andre registrerer vi knap nok.
Eksempelvis vil du hurtigt blive bevidst om din egen hånd, hvis der lander en hveps på den. Du vil flytte hånden eller forsøge at daske hvepsen væk. Inden da var du ikke nødvendigvis bevidst om din hånd, og hvad den foretog sig. Men det betyder ikke, at der var et fravær af det, som man kalder sensorisk information.
– Der var i princippet lige så meget sensorisk information, der kom tilbage til hjernen omkring hånden. Men hjernen havde nogle underbevidste processor, der gjorde, at den filtrerede det fra, fordi den konkluderede, at alt er okay, forklarer Jakob Lund Dideriksen, der er lektor Aalborg Universitet.
Med støtte fra Danmarks Frie Forskningsfond har han sat sig for at undersøge, om han kan skabe robothænder, der kan imitere en almindelig hånd. Her er den sensoriske feedback vital.
I årtier har man forsøgt at skabe proteser og robotarme, som kan agere substitut for en manglende hånd. Selv industrielle robotter er allerede enormt funktionelle, forklarer Jakob Lund Dideriksen. De kan både arbejde enormt præcist og enormt hurtigt. Så det er ikke der, udfordringen er.
– Der, hvor problematikken ligger, er, at interaktionen mellem mennesket og maskinen gør brugeren i stand til at styre protesen på en ordentlig måde. Hvis ikke vi kan stole på, hvad protesen gør, hvis ikke den åbner og lukker sig, når personen ønsker det, så skaber det nogle uhensigtsmæssige situationer, siger han.
Elektrisk stimulation og vibrationer
Lektoren på Institut for Medicin og Sundhedsvidenskab på Aalborg Universitet henviser til et studie, der viser, at mellem 30 og 50 procent af alle protesebrugere fravælger at bruge protesen på grund af protesen manglende funktionalitet. Her har han en forhåbning om, at den sensoriske feedback kan løse den udfordring.
Hvordan fungerer det så? For man tænker jo umiddelbart, at det ikke kan lade sig gøre at skabe nervebaner i en kunstig hånd. Jo, grundlæggende handler det om at narre hjernen til at tro, at de små stød – eller elektrisk stimulation, som det også hedder – faktisk er et nervesignal fra hånden. Derudover arbejder Jakob Lund Dideriksen med vibrationsmotorer, som man kender fra en mobiltelefon.
Får du amputeret hånden, er der stadig mange muskler og sener tilbage i underarmen, som løber ud i håndleddet. Eller der, hvor der var et håndled.
– Traditionelt set har man bedt brugeren om at forestille sig at lave de samme bevægelser. Vi kan så optage signalerne og så handler det for os om at oversætte de bevægelser til nogle kommandoer, som vi kan sende til de vibrationsmotorer, der sidder i protesen, forklarer han og kommer samtidig med et eksempel:
– Hvis man prøver at drikke noget af et plastikkrus eller et papirkrus, så handler det om at give den rette kraft. Det skal ikke være for let, for så taber man kaffen ned over sig, men det skal heller ikke være for hårdt, for så knuser man koppen. Vi kan så måle, hvor hårdt de her motorer arbejder.
Dernæst skal de lave et interface mellem mennesket og maskinen, så man kan lærer at tilpasse motorens kraft efter behovet.
Forbløffende resultater
Det store spørgsmål er grundlæggende, hvordan hjernen reagerer på sensorisk feedback. Det er som sådan ikke nogen ny idé, forklarer Jakob Dideriksen. Det er noget, som har vakt interesse siden 1960’erne. Dengang var der nogle teknologiske udfordringer, der gjorde, at det ikke blev mere udbredt. Nu er man efterhånden noget så langt med udviklingen af proteser, at spørgsmålet igen er blevet relevant.
Derfor er Jakob Lund Dideriksen også gået et spadestik dybere. Han er stadig nysgerrig på at finde ud af, hvordan brugerens hjerne modtager feedback og stiller spørgsmålet: Bliver det modtaget på samme måde som naturlig feedback?
Lige nu er lektoren meget langt fra at skabe en robothånd, der har lige så mange nervesignaler som en almindelig hånd. De arbejder med op imod et til to signaler, men det er nødvendigvis heller ikke målet at skabe en robothånd med 100.000 nervesignaler. Målet er, at protesebrugeren får en god oplevelse med hånden, så den føles intuitiv og som en naturlig forlængelse af armen, og det er allerede tilfældet med flere brugere. Så selvom de endnu ikke er i mål, er de godt på vej.
– Vi har stor interesse blandt brugerne om at få det implementeret i deres virkelige proteser. Det, vi så, var, at der skal kun ganske få minutters træning til, forklarer han.
Hjernen tillægger mest værdi til de sensoriske informationer, som den stoler mest på. Og den stoler faktisk på vibrationerne. Så den afkoder hurtigt, at det her kan den faktisk bruge til noget og tillægger det lige så meget værdi, som de nervesystemer, den allerede har vænnet sig til fra kroppen.
– Så vi er overraskede over, hvor hurtigt det gik. Vi havde forventet, at der skulle flere ugers træning til at nå på et niveau, hvor de underbevidste processer var så effektive.
Nu er målet at øge antallet af sensoriske signaler.
Lyt til hele afsnittet her
SPONSORERET INDHOLD
