Jak sparaliżowany człowiek mógł wstać i kopnąć piłkę?

prof. Ryszard Tadeusiewicz

9 lipca 2014, 6:45

Ten felieton jest ostatnim z serii komentującej wydarzenie, jakim było rozpoczęcie mundialu od wykopu piłki przez sparaliżowanego Brazylijczyka. We wcześniejszych tekstach opisałem mechaniczny egzoszkielet, dzięki któremu sparaliżowany człowiek mógł się poruszać, a także opowiedziałem o systemie sterowania, który odbierał sygnały z jego mózgu i pozwalał mu świadomie kontrolować wykonywane ruchy. Ten felieton domyka system elementami "czucia" sparaliżowanej części ciała.

Czytaj wcześniejsze felietony prof. Tadeusiewicza:

Jak ulotną myślą sterować solidnymi maszynami

Narzędzie, które niesie sparaliżowanym nadzieję

Rzadko zdajemy sobie sprawę z tego, jak ważną rolę przy ruchu odgrywają sygnały czuciowe. Ale to dzięki receptorom: dotyku, rozmieszczonym w skórze, siły skurczu mięśni i położenia kończyn (tak zwanym proprioceptorom) każdy nasz ruch może być wykonany skutecznie i bezpiecznie. Jednak sparaliżowany nie czuje swoich kończyn, nie ma świadomości, jak są ustawione, jak się poruszają, czy się z czymś stykają... Znajduje się w absolutnej percepcyjnej pustce.

Żeby chociaż w niewielkim stopniu zapewnić mu kontrolę nad tym, co mechaniczny egzoszkielet robi z jego kończynami pod dyktando impulsów z jego mózgu - sygnały z naturalnych receptorów zastępuje się sygnałami z technicznych sensorów.

Potrafimy dziś budować sensory rejestrujące prawie wszystkie zjawiska i procesy. Wykrywają one dotyk, określają położenie, mierzą kąty i przesunięcia, rejestrują siły itp. Dlatego zbieranie informacji o tym, co się dzieje z mechanicznie poruszanymi kończynami sparaliżowanego człowieka nie nastręcza trudności. Trudności pojawiają się jednak, gdy informacje te chcemy przekazać do świadomości sparaliżowanej osoby. Potrafimy wprawdzie wytwarzać sygnały elektryczne tak bardzo podobne do naturalnych sygnałów nerwowych, że mózg - gdy do niego dotrą - nie potrafi ich odróżnić od sygnałów dostarczanych przez biologiczne narządy zmysłów.

Problem polega na tym, jak te sygnały wprowadzić do mózgu. Można stosować elektrody, ale to trudne i niebezpieczne.

Przy wyposażaniu w sensory egzoszkieletu zastosowano technikę projekcji ich sygnałów na powierzchnię skóry. Skórę sparaliżowanego człowieka można drażnić delikatnym prądem elektrycznym. Jest to odczuwane jako delikatne łaskotanie. Różne sensory drażnią różne miejsca ciała. Oczywiście użytkownik musi się nauczyć na przykład tego, że gdy czuje łaskotanie na łopatce - to jego noga zbliża się do przeszkody. Ale to działa - i właśnie dzięki temu sparaliżowany człowiek mógł wstać i kopnąć piłkę.

Był to mały kop człowieka, ale wielki skok ludzkości!