การใช้สมองเพื่อควบคุมขาเทียมเป็นผลสำเร็จแล้ว

ชายวัย 32 ปีผู้ซึ่งสูญเสียขาตั้งแต่หัวเข่าลงไปจากเหตุการณ์อุบัติเหตุทางจักรยานยนต์เมื่อสี่ปีที่แล้วนั้นได้รับขาเทียมหุ่นยนต์ที่เขาสามารถควบคุมได้ด้วยความคิดแล้ว

ในขณะที่เทคโนโลยีคล้ายๆกันได้ทำให้ผู้พิการสามารถควบคุมแขนกลด้วยความคิดมาก่อนแล้ว Zac Vawter นั้นเป็นผู้พิการรายแรกที่ใช้ขาเทียมที่สามารถควบคุมด้วยความคิดได้

ขาหุ่นยนต์ดังกล่าวที่สามารถถอดรหัสสัญญาณไฟฟ้าที่เดินทางผ่านกล้ามเนื้อขาที่หลงเหลืออยู่ของ Vater นั้นไม่เพียงอ่านความเคลื่อนไหวล่วงหน้าของคนไข้ได้เท่านั้น แต่ยังมีมอเตอร์บรรจุอยู่ภายในหัวเข่าและข้อเท้าซึ่งจะช่วยผลักให้เขาสามารถขึ้นบันไดและปฏิบัติภารกิจอื่นๆได้อีกด้วย

จากการใช้ขาหุ่นยนต์นี้นั้น Vawter สามารถเปลี่ยนการเคลื่อนไหวจากนั่ง เดิน หรือขึ้นลงบันไดได้อย่างราบรื่น ซึ่งในทางกลับกันนั้น ขาเทียมส่วนล่างที่มีอยู่ในตลาดทุกวันนี้นั้นเป็นรูปแบบที่ไม่มีปฏิกิริยาตอบสนอง ทำให้ผู้ใช้งานนั้นจะต้องออกแรงในส่วนกล้ามเนื้อที่เหลืออยู่เพื่อลากขาเทียมนั้นไปกับตัวเองด้วย ส่วนแบบที่มีมอเตอร์ในตัวแบบอื่นนั้นก็เป็นแบบควบคุมด้วยรีโมต หรือไม่ก็จำเป็นที่จะให้คนไข้ต้องทำการเคลื่อนไหวที่ไม่จำเป็นอย่างเช่นการเตะไปข้างหลังแรงๆก่อนที่จะเปลี่ยนการเลื่อนไหว เป็นต้น

Vawter กล่าวว่าขาหุ่นยนต์ที่สามารถควบคุมได้ด้วยความคิดของเขานั้น “ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้เหมาะสมกว่ามาก ไม่ว่าผมอยากจะไปที่ไหน หรือว่าจะเดินอย่างไร”

ยกตัวอย่างเช่น เวลาที่เขาสวมใส่ขาเทียมแบบปกติแล้วต้องเดินขึ้นบันไดนั้น เขาจะต้องวางเท้าข้างเดิมบนขั้นบันไดที่เขาจะปีนขึ้นทุกครั้ง “ในขณะที่ถ้าผมใช้ขาเทียมนี้แล้วล่ะก็ ผมจะสามารถมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมเหมือนกับคนธรรมดาทั่วไปได้” และสามารถเดินขึ้นบันไดแบบสลับเท้ากันได้แล้ว

ในขณะที่การพัฒนาทางเทคโนโลยีนั้นยังจำเป็นอยู่ เหล่านักวิจัยนั้นก็หวังว่าจะทำให้ขาเทียมดังกล่าวมีใช้ในสถานรักษาต่างๆภายใน 5 ปี

วิธีการทำงาน

เวลาที่คนๆนึงนั้นคิดถึงการขยับขาของตัวเองนั้น สัญญาณจากสมองจะถูกส่งผ่านเส้นไขสันหลังและเส้นประสาทไปยังกล้ามเนื้อที่ขา

แต่เมื่อการผ่าตัดที่ต้องมีการตัดขาเกิดขึ้นแล้ว สัญญาณจากสมองนั้นก็จะไปยังหัวเข่าหรือข้อเท้านั้นก็จะไม่สามารถส่งสัญญาณไปยังกล้ามเนื้อได้ ซึ่งเพื่อที่จะพิชิตปัญหาดังกล่าวนั้น นักวิจัยได้เริ่มทำการผ่าตัดกับ Vawter เพื่อเคลื่อนย้ายสัญญาณสมองเพื่อที่จะให้สัญญาณนั้นส่งไปยังส่วนบนของขาแทน

หลังจากนั้นอิเล็กโทรดก็ถูกติดไว้ที่่ขาเพื่อที่จะเก็บสัญญาณไฟฟ้าจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ ซึ่งหลังจากนั้นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ก็จะถอดรหัสสัญญาณเพื่ออ่านความเคลื่อนไหวของคนไข้ อีกทั้งเซ็นเซอร์ต่างๆภายในขาหุ่นยนต์นั้นก็จะช่วยเก็บข้อมูลต่างๆเพื่อช่วยเหลือในการเคลื่อนไหวด้วย

ในอนาคตนั้น ทางนักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาต้องการที่จะทำให้ขาหุ่นยนต์ดังกล่าวมีขนาดเล็กลง ลดเสียงลง และแข็งแรงมากขึ้น อีกทั้งทำให้ความผิดพลาดในการอ่านความเคลื่อนไหวมากขึ้นด้วย