ผิวหนังเทียมแบบใหม่ สามารถรู้สึกเจ็บได้

ผิวหนังเทียมแบบใหม่ สามารถรู้สึกเจ็บได้

     (CNN) ความเจ็บปวดอาจไม่เป็นที่ต้องการ แต่จำเป็นต่อการอยู่รอด กลไกการป้องกันที่มีประสิทธิภาพและซับซ้อน ความเจ็บปวดเป็นวิธีการที่ร่างกายของเรา จะบอกเราว่ามีบางอย่างผิดปกติ และเราควรดำเนินการทันที เพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บ

     ผิวหนัง - อวัยวะที่ใหญ่ที่สุดของร่างกาย - คอยติดตามและรายงานถึง ความเจ็บปวดอยู่ตลอดเวลา สามารถกระตุ้นการดำเนินการ เพื่อหลีกเลี่ยงความเจ็บปวด โดยอัตโนมัติผ่านการตอบสนอง เช่น เมื่อเราสัมผัสสิ่งที่ร้อนเป็นอันตราย

     ตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย RMIT ในเมลเบิร์นออสเตรเลีย ได้สร้างผิวหนังเทียม ที่เลียนแบบกลไกนี้ และตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นความเจ็บปวด

     Madhu Bhaskaran ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรม จากมหาวิทยาลัย RMIT และนักวิจัยหลัก ของโครงการกล่าวว่า ทำจากยางซิลิโคนซึ่งมี พื้นผิวที่เหมือนจริง และยังคล้ายกับผิวหนังมาก อาจนำไปสู่นวัตกรรมที่ก้าวล้ำ ในด้านขาเทียมและหุ่นยนต์

การตอบรับอย่างรวดเร็ว
     เช่นเดียวกับผิวหนังจริง รุ่นเทียมได้รับการออกแบบมา เพื่อตอบสนองเมื่อความดัน ความร้อน หรือความเย็น ที่เกินเกณฑ์ความเจ็บปวด วงจรอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนอก ประกบด้วยเซ็นเซอร์ ซึ่งตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ

     “สิ่งที่น่าสนใจ เกี่ยวกับร่างกายของเรา ก็คือการทำงานโดย ส่งสัญญาณไฟฟ้า เข้าไปในระบบประสาทส่วนกลาง” Bhaskaran กล่าว วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำงาน ในลักษณะเดียวกันและเร็วพอๆกัน เธออธิบาย

     เมื่อเราสัมผัสสิ่งที่ร้อน ตัวรับความเจ็บปวดในผิวหนัง จะส่งสัญญาณไฟฟ้าผ่านเส้นประสาท ไปยังสมอง สมองจะส่งสัญญาณไฟฟ้าของตัวเอง เพื่อเริ่มการตอบสนอง เช่น การตอบสนองต่อการถอย เพื่อขยับแขนขาที่ได้รับผลกระทบ ให้ห่างจากความร้อน

ในทำนองเดียวกัน เมื่อเซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งในผิวหนังเทียม ตรวจพบสิ่งกระตุ้นความเจ็บปวด มันจะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยัง ส่วนที่เลียนแบบสมอง ของโครงสร้าง Bhaskaran กล่าว สามารถตั้งโปรแกรม เพื่อกระตุ้นการเคลื่อนไหวได้

     "กุญแจสำคัญ คือ เกณฑ์" Bhaskaran กล่าว เธออธิบายว่าแม้ว่าเรา จะรู้สึกถึงสิ่งเร้าอยู่ตลอดเวลา แต่เราจะตอบสนองก็ต่อเมื่อ สิ่งกระตุ้นนั้นเกินเกณฑ์เท่านั้น "เช่นสัมผัสสิ่งที่ร้อนมาก" สมองและผิวหนังเปรียบเทียบ สิ่งเร้าและระบุว่าสิ่งใดที่เป็นอันตราย เธอกล่าว...

     เมื่อสร้างผิวหนังเทียม นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดเกณฑ์เหล่านี้ สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่เลียนแบบสมอง ผลที่ได้คือผิวหนังเทียม สามารถแยกความแตกต่างระหว่าง การสัมผัสอย่างอ่อนโยน หรือ การแทงที่เจ็บปวด