แขนเทียมควบคุมด้วยความคิด ขยับนิ้วได้อย่างอิสระ - อุปกรณ์เทียมยุคใหม่หรือไซบอร์กกันแน่?

วิศวกรชีวการแพทย์และแพทย์จากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ ได้รายงานถึงความสำเร็จครั้งแรกในการขยับนิ้วมือแต่ละนิ้วได้อย่างอิสระ โดยใช้แขนเทียมที่ควบคุมด้วยความคิด ความก้าวหน้าในระดับนี้เป็นสิ่งที่เราคาดหวังได้จากแขนเทียมยุคใหม่หรือไม่ หรือเป็นเพียงเรื่องราวในภาพยนตร์ไซไฟ?

จากข้อมูลในวารสาร Journal of Neural Engineering การทดลองนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถนำมาใช้เพื่อฟื้นฟูการทำงานของมือให้กับผู้ที่สูญเสียแขนเนื่องจากโรคหรือการบาดเจ็บ

การทดลอง  

ชายผู้เข้ารับการทดลองนี้ แท้จริงแล้วไม่ได้ขาดแขน หรือแม้แต่มือด้วยซ้ำ แต่เขาได้รับการติดตั้งอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์พิเศษที่สร้างขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากกระบวนการทำแผนที่สมองที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะข้ามการควบคุมของมือและแขนของเขาเอง เขาถูกเลือกเข้าร่วมการทดลองเพราะเขามีกำหนดเข้ารับการทำแผนที่สมองที่คล้ายกันที่หน่วยตรวจสอบโรคลมชักของโรงพยาบาลจอห์นส์ ฮอปกินส์อยู่แล้ว เพื่อพยายามตรวจหาสาเหตุของการชักซ้ำๆ ของเขา

มีการผ่าตัดฝังอิเล็กโทรดเข้าไปในสมองของเขาเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ ซึ่งบังเอิญมีประโยชน์ในการควบคุมแขนเทียมแบบโมดูลาร์ที่พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ มีการติดตามและทำแผนที่ส่วนต่างๆ ของสมองของผู้ป่วยก่อนที่จะตั้งโปรแกรมแขนเทียมให้ขยับนิ้วได้เอง

ความเกี่ยวข้อง

กาย ฮอตสัน นักศึกษาปริญญาโทและผู้เขียนหลักของการศึกษาชิ้นนี้กล่าวว่า “อิเล็กโทรดที่ใช้ในการวัดกิจกรรมของสมองในการศึกษาครั้งนี้ ให้ความละเอียดในการวัดบริเวณเปลือกสมองขนาดใหญ่ได้ดีกว่าที่เราเคยใช้มาก่อน และช่วยให้สามารถสร้างแผนที่เชิงพื้นที่ในสมองได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น” เขากล่าวต่อว่า “ความแม่นยำนี้เองที่ทำให้เราสามารถแยกการควบคุมของนิ้วแต่ละนิ้วได้”

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการศึกษาครั้งนี้คือ ผู้เข้าร่วมการทดลองไม่ได้ผ่านการฝึกฝนล่วงหน้าใดๆ เพื่อให้สามารถควบคุมได้อย่างน่าทึ่งเช่นนี้ ยิ่งไปกว่านั้น การทดลองทั้งหมดใช้เวลาน้อยกว่าสองชั่วโมงตั้งแต่เริ่มต้นจนเสร็จสิ้น การทดลองนี้ถือเป็นครั้งแรกที่บุคคลหนึ่งสามารถใช้แขนเทียมที่ควบคุมด้วยความคิดได้สำเร็จ และสามารถขยับนิ้วมือได้อย่างอิสระทันทีโดยไม่ต้องผ่านการฝึกฝนอย่างยาวนาน

ศาสตราจารย์นาธาน โครน ผู้เขียนหลักและศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาแห่งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ กล่าวว่า “เทคโนโลยีนี้ก้าวล้ำไปกว่าแขนขาเทียมที่มีอยู่เดิม ซึ่งนิ้วเทียมจะเคลื่อนไหวเป็นหน่วยเดียวเพื่อทำการจับยึด เช่นเดียวกับการจับลูกเทนนิส” โครนเน้นย้ำว่า การนำเทคโนโลยีใหม่นี้ไปใช้ร่วมกับผู้ที่สูญเสียแขนขาไปจริงๆ นั้น ยังต้องใช้เวลาอีกหลายปี นอกจากนี้ การพัฒนาเทคโนโลยีอย่างเต็มรูปแบบจะมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากต้องมีการทำแผนที่และการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์อย่างละเอียด

ความก้าวหน้าในด้านอวัยวะเทียมประเภทนี้ เมื่อพัฒนาเสร็จสมบูรณ์แล้ว อาจเปลี่ยนแปลงชีวิตของผู้คนกว่า 100,000 คนในสหรัฐอเมริกาที่สูญเสียแขนหรือมือไป ซึ่งทุกคนจะได้รับประโยชน์อย่างมหาศาลจากเทคโนโลยีดังกล่าว

แหล่งที่มา:

Johns Hopkins Medicine. (15 กุมภาพันธ์ 2016). แขนเทียมควบคุมด้วยความคิด ขยับ 'นิ้ว' แต่ละนิ้วได้ ScienceDaily. สืบค้นเมื่อ 17 กุมภาพันธ์ 2016 จาก www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160215154656.htm

‍