A 20. századig nagyon kényelmetlenek voltak a főként fából készült, formájukban és működésükben egyaránt hiányos, a természetes eredetit meg sem közelítő művégtagok. A technológia fejlődésével ezek az eszközök ma már elménkkel irányíthatók, mozgásokat jeleznek előre, és a 3D nyomtatásnak köszönhetően egyre jobban illeszkednek viselőjük testéhez.
De még mindig rengeteget kell finomítani, pontosítani rajtuk. Egyelőre kevés alkalommal jeleznek vissza arról, hogy az illető mit érintett meg, nem érzékelnek hideget-meleget, textúrákat.
A Baltimore-i Johns Hopkins Egyetemen e problémák megoldására fejlesztettek művégtagra helyezhető új elektronikus bőrt. Viselője ilyenkor hiányzó testrészével éli át a fájdalmat és más érzeteket.
A kutatók az emberi bőr tanulmányozásával kezdték. Bőrünk az agyba különféle érzeteket továbbító receptor-hálózatot tartalmaz. Így tudjuk meg, hogy éles vagy sima, hideg vagy meleg, kemény vagy puha stb. az ujjainkkal megérintett tárgy.
A szövetből és gumiból álló, szenzorrétegekkel kiegészített, a receptorokat másoló műbőrt úgy tervezték, hogy két speciális érzetet továbbítson az agyba: tárgyak görbületeit és élességüket. A receptorok az érzeteket vezetéken keresztül juttatják el a perifériális idegekhez és az illető megmaradt ép végtagjához.
Az elküldendő információtípus kitalálásához az úgynevezett bőrön keresztüli elektromos idegingerlés (transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS) technikát használták. Így tudták meg, hogy fantomvégtagjában mit érez az adott személy.
Egyes esetekben például fájdalmat éltek át. A kutatók megállapították, hogy mennyi stimuláció kell az érzethez például akkor, ha az illető éles tárgyhoz nyúl hozzá.
A műbőrnek megtanították, hogy úgy kódolja a különféle érzeteket, ahogy az emberi bőr teszi.
A kapcsolódó agytevékenységet elektroenkefalográfiával (EEG), idegsejtek elektromos tevékenységének mérésével azonosították, és kiderült, hogy a stimuláció hatással volt a fantomvégtagra.
De mire jó, ha fáj a fantomvégtag? A válasz egyértelmű: viselője sokkal életszerűbbnek érzi, mintha a műbőr valódi sebesüléstől, sérüléstől védené pont meg.
„Sok év után végre úgy éreztem, mintha ismét meglenne a hiányzó kezem. Képes vagyok megkülönböztetni a fájdalmat a nem fájdalomtól, ösztönösen tudom, ha az ujjaim veszélyben vannak” – számolt be az egyik önkéntes.
Az elektronikus bőr a robotikában is fontos lehet, mert a gépek emberi érzeteket élhetnek át vele.
