Indagine sull'incarnazione per gli amputati degli arti superiori (NISRL)

Oggi le mani protesiche sono insensibili. Non forniscono all'utente informazioni sensoriali tattili o propriocettive. È stato dimostrato che la mancanza di feedback sensoriale riduce della metà l’utilità di una protesi. La protesi è vista come uno strumento, non come una parte incorporata nello schema corporeo. Solo ora esistono tecnologie cronicamente impiantabili in grado di fornire feedback sensoriali fisiologicamente appropriati agli amputati degli arti superiori per ricreare percezioni tattili e propriocettive. Queste sensazioni sono gli elementi costitutivi per consentire l'incarnazione del dispositivo. Inoltre, sono ora disponibili misure di risultato di nuova concezione che possono dettagliare la forma di realizzazione migliorata che tali interfacce neurali possono creare. La missione del ricercatore è quella di consentire l'incorporazione di dispositivi artificiali utilizzando la stimolazione dei nervi periferici e quindi colmare il divario tra l'esperienza dei nostri sistemi fisiologici intatti e quella che utilizza rimedi protesici.

Questa indagine sull'incarnazione per gli amputati degli arti superiori è organizzata in tre aree principali di lavoro, tra cui 1) raccolta di dati normativi, 2) sviluppo di dispositivi e 3) caratterizzazione dell'incarnazione utilizzando la stimolazione dei nervi periferici. La raccolta di dati normativi quantificherà l'incarnazione delle opzioni di mano protesica convenzionale cosmetica, alimentata dal corpo e mioelettrica utilizzando un protocollo Rubber Hand Illusion modificato (Obiettivo specifico 1). Questa spinta chiederà come varia la quantità di incarnazione tra le mani protesiche convenzionali e indagherà la relazione tra azione e incarnazione. Il progetto di sviluppo del dispositivo prevede la progettazione di sensori multimodali al fine di studiare l'implementazione a mano intera (Obiettivo Specifico 2). La capacità di misurare e quindi suscitare sensazioni sulle superfici passive della mano (palmo, bordo ulnare e superficie dorsale) non è mai stata esplorata. In questo caso, un sensore multimodale in grado di rilevare prossimità, contatto e forza verrà integrato in una mano protesica disponibile in commercio per fornire misurazioni dettagliate sul palmo, sul bordo ulnare e sulle superfici dorsali per studiare l'incarnazione in modo più approfondito. Infine, la caratterizzazione dell'incarnazione utilizzando la stimolazione dei nervi periferici avverrà attraverso un esperimento fattoriale a soggetti multipli che quantifica gli effetti della quantità e dei parametri spaziali della stimolazione dei nervi periferici sull'incarnazione delle mani protesiche (Obiettivo specifico 3). Questo studio chiede quali percezioni somatosensoriali della mano siano più critiche per l'incarnazione variando i parametri della stimolazione dei nervi periferici (quantità e spazialità) e misurando il livello di incarnazione in ciascun caso.