Badanie wykonania dla osób po amputacji kończyn górnych (NISRL)

Dziś protezy rąk są zdrętwiałe. Nie dostarczają użytkownikowi żadnych informacji dotykowych ani proprioceptywnych. Wykazano, że brak sprzężenia zwrotnego sensorycznego zmniejsza użyteczność protezy o połowę. Proteza jest postrzegana jako narzędzie, a nie jako integralna część schematu ciała. Dopiero teraz istnieją technologie wszczepialne do stosowania przewlekłego, które mogą zapewnić fizjologicznie odpowiednią informację zwrotną sensoryczną osobom po amputacji kończyn górnych w celu odtworzenia percepcji dotykowej i proprioceptywnej. Te wrażenia stanowią elementy składowe umożliwiające wykonanie urządzenia. Co więcej, dostępne są obecnie nowo opracowane miary wyników, które mogą szczegółowo opisać ulepszoną postać, jaką mogą stworzyć takie interfejsy neuronowe. Misją badacza jest umożliwienie ucieleśnienia sztucznych urządzeń wykorzystujących stymulację nerwów obwodowych i tym samym zamknięcie luki pomiędzy doświadczeniem naszych nienaruszonych układów fizjologicznych a doświadczeniami wykorzystującymi środki protetyczne.

Niniejsze badanie wykonań dla osób po amputacji kończyn górnych obejmuje trzy główne obszary pracy, w tym 1) gromadzenie danych normatywnych, 2) rozwój urządzenia oraz 3) charakterystykę wykonania za pomocą stymulacji nerwów obwodowych. Gromadzenie danych normatywnych pozwoli określić ilościowo wykonanie konwencjonalnych protez dłoni napędzanych ciałem i mioelektryków przy użyciu zmodyfikowanego protokołu iluzji gumowej dłoni (Cel szczegółowy 1). W tym artykule zadamy sobie pytanie, w jaki sposób ilość ucieleśnienia różni się w przypadku konwencjonalnych protez dłoni, a także zbadamy związek pomiędzy sprawczością a ucieleśnieniem. Projekt rozwoju urządzenia obejmuje zaprojektowanie czujników multimodalnych w celu zbadania wykonań obejmujących całą rękę (Cel szczegółowy 2). Nigdy nie badano możliwości pomiaru, a następnie wywołania czucia na pasywnych powierzchniach dłoni (dłoni, brzegu łokciowym i powierzchni grzbietowej). W tym przypadku multimodalny czujnik, który może wykryć bliskość, kontakt i siłę, zostanie zintegrowany z dostępną na rynku protezą ręki w celu zapewnienia szczegółowych pomiarów na powierzchni dłoni, łokciowej i grzbietowej w celu głębszego zbadania wykonania. Wreszcie, charakterystyka wykonania za pomocą stymulacji nerwów obwodowych zostanie przeprowadzona na podstawie wielopodmiotowego eksperymentu czynnikowego, który określa ilościowo wpływ parametrów ilościowych i przestrzennych stymulacji nerwów obwodowych na wykonanie protez rąk (Cel szczegółowy 3). W tym badaniu zadano pytanie, jakie wrażenia somatosensoryczne z ręki są najważniejsze dla ucieleśnienia, poprzez zmianę parametrów stymulacji nerwów obwodowych (ilość i przestrzenność) oraz pomiar poziomu ucieleśnienia w każdym przypadku.