Επιστημονικά Νέα

Τι καινούριο μπορεί να διδάξει η επιστήμη της αφής τον άνθρωπο;

1008634_bionic_hand_mit1

Η περίπτωση ενός εργάτη που έχασε το χέρι του και η επιστήμη σταδιακά το αντικαθιστά με κάτι άλλο, πολύ σημαντικότερο από ένα προσθετικό μέλος, γεννά ερωτήματα για το ποιοί είμαστε, όταν αγγίζουμε κάτι

Πριν από 6 χρόνια ο Igor Spetic έχασε το δεξί του χέρι σε ένα εργατικό ατύχημα. Δύο χρόνια μετά, μία ομάδα χειρουργών του εμφύτευσε ένα σετ ημιδιαφανών συνδέσεων στα νευρωνικά κυκλώματα του πάνω μέρους του βραχίονα του. Εκείνο το απόγευμα, στο υπόγειο εργαστήριο του νοσοκομείου, τα κυκλώματα συνδέθηκαν απευθείας με ένα προσθετικό μέλος, πλαστικό, στο χρώμα της σάρκας, με πέντε δάχτυλα: αυτό ήταν το υλικό που συγκολλήθηκε σε ό,τι είχε απομείνει από το χέρι του.
 
Το χέρι είχε περισσότερους από μία ντουζίνα αισθητήρες και τα σήματα που έστελναν, μετατρέπονταν μέσω Η/Υ σε ηλεκτρικά κύματα, σε μία ακριβή διαδικασία με αυτή που πραγματοποιεί υπό κανονικές συνθήκες το νευρικό σύστημα. Οι αισθητήρες του προσθετικού χεριού γέμιζαν με δεδομένα από τον έξω κόσμο και τα έστελναν πίσω στο χέρι του Spetic. Ναι, το χέρι που έλειπε. Από τότε και σύμφωνα με τα όσα είχε να αποκαλύψει η επιστημονική κοινότητα και η εμπειρία του μονόχειρα εργάτη, τα πράγματα άλλαξαν. Ο εγκέφαλος του Spetic μετέφραζε το εξής παράδοξο: ότι το χέρι ήταν ακόμη εκεί και το μόνο που χρειαζόταν ήταν αυτά τα ηλεκτρικά κύματα για να το ανακαλέσουν στη ζωή.
 
Το κυριότερο, όμως, ήταν ότι χάρη στους αισθητήρες, ο Spetic μπορούσε να νιώσει την πίεση, ακριβώς σα να άγγιζε πράγματα με το πραγματικό του χέρι. «Δεν εκτιμάμε καθόλου το πόσο από αυτό που αποκαλούμε “ανθρώπινη συμπεριφορά” καθοδηγείται από την κυρίαρχη ευαισθησία μας στην πίεση», ήταν μία από τις πρώτες δηλώσεις του Dustin Tyler, επικεφαλής του εγχειρήματος που χάρισε ξανά στον Spetic όχι μόνο το χέρι του, αλλά την ικανότητα της αφής.
 
«Είμαστε συνηθισμένοι στο να διαπιστώνουμε το κρύο και το ζεστό ή τις υφές των υφασμάτων, βαμβάκι ή μετάξι. Όμως, η κορυφαία λειτουργία της αφής μας, αυτό στο οποίο πραγματικά μας χρησιμεύουν τα δάχτυλα μας είναι στο να ανιχνεύουμε μέσα σε δευτερόλεπτα την πίεση που πρέπει να ασκήσουμε σε μία επιφάνεια. Ξέρουμε, μέσα σε κλάσματα δευτερολέπτου, μόνο αγγίζοντας, το αν πρέπει να πιέσουμε ελαφρά, ας πούμε ένα σωληνάριο οδοντόπαστας, ή να συντρίψουμε κάτι, λόγου χάριν, ένα τενεκεδάκι», λέει ο επικεφαλής του «Clevelant Project».
1008635_f-prosthetic-a-20141010Με το νέο αυτό project προσθετικής, ο Spetic είναι σε θέση να αισθανθεί ακόμη και με την επιφάνεια, την υφή ενός κερασιού, γεγονός που του επιτρέπει να έχει καλύτερη άποψη για το πώς είναι αυτό το αντικείμενο που αγγίζει, ακόμη καλύτερα κι αν χρειαζόταν απλώς να το παρατηρήσει. Τα πρόσθετα μέλη του είναι πολύ πολύ δυνατά και ανθεκτικά, όπως εξηγεί η επιστημονική ομάδα που τα κατασκεύασε. Μπορούν να αντέξουν πίεση που ισούται με περίπου 20 κιλά και η επιστημονική ομάδα έπρεπε να εργαστεί σκληρά προκειμένου να κατασκευάσει ένα μέλος, το οποίο θα «διαισθάνεται» πότε αγγίζει κάτι ευαίσθητο, που μπορεί να σπάσει και πότε έχει να κάνει με μια τραχιά επιφάνεια.
 
Ο Spetic πηγαίνει στο εργαστήριο κάθε 2η εβδομάδα για βελτιώσεις και πειραματισμούς, που οι γιατροί ονειρεύονται ότι θα του χαρίσουν κάτι περισσότερο από ένα «έξυπνο» προσθετικό μέλος. Στον υπόλοιπο χρόνο του, ο εργάτης που πριν από 6 χρόνια έχασε το χέρι του, σπουδάζει μηχανική, κάτι που άφησε πίσω του, όταν του συνέβη το ατύχημα.
 
Από την άλλη, το νοσοκομείο Βετεράνων του Clevelant και το υπόγειο εργαστήριο του δρ Tyler περιγράφεται ήδη ως μία κυψέλη εργατικών επιστημόνων, που αναζητούν τις μικρές «δυσανάγνωστες» λεπτομέρειες που κρύβονται κάτω από το ανθρώπινο δέρμα και κάνουν την αφή τόσο σημαντική για την καθημερινότητα μας. «Όταν ξεκινήσαμε», λέει ο Tyler, «με όλη αυτή την προσπάθεια να ενώσουμε τα κυκλώματα με τους νευρωνικούς αισθητήρες δεν πιστεύαμε ποτέ ότι θα καταφέρναμε να περάσουμε από την αίσθηση του τσιμπήματος στην αίσθηση της πραγματικής αφής».
 
«Δεν μπορούσαν να μετατρέψουν τον πόνο που φευγαλέα ένιωθα, σε πραγματική συνεχή αφή. Υπάρχει ένα νεύρο, που λέγεται ψηφιακό, και είναι πραγματικά εξωπραγματικό το τι μπορεί να κάνει. Βρίσκεται πολύ κοντά στο δέρμα και αυτό ακριβώς το νεύρο ήταν που προσπαθούσαν να ερεθίσουν και να κρατούν σε εγρήγορση προκειμένου να με κάνουν να… νιώσω ξανά την αφή μου. Στέλνοντας 1 Hertz ρεύματος, διαμορφωμένο έτσι ώστε να ταιριάζει με τον καρδιακό παλμό μου, πέτυχε κάτι για το οποίο υπήρχαν ελάχιστες πιθανότητες να πετύχει», λέει ο Spetic και καταλήγει κάπως θλιμμένα: «Μισώ το να φεύγω από εδώ. Όταν φεύγω, αφήνω το χέρι μου πίσω»…
 
Σύμφωνα με τον δρ Νευρολογίας, David Linden, από το Πανεπιστήμιο, Johns Hopkins, η αφή είναι ειδικά στο σήμερα είναι μία μάλλον παρεξηγημένη αίσθηση. Για να υποστηρίξει αυτό που λέει χρησιμοποιεί ένα κοινό παράδειγμα: την ψευδαίσθηση που πολύ συχνά έχουμε όλοι: ότι το κινητό μας δονείται κάπου στην πίσω τσέπη του παντελονιού μας ή ξεχασμένο μέσα στην τσάντα μας και φυσικά το ίδιο συχνά δεν έχουμε δίκιο.
 
«Κάτι άλλο ενεργοποιεί τις αισθήσεις μας και αυτό είναι μια απόδειξη, ένα ωραίο παράδειγμα, αν προτιμάτε του πως όλο μας το σώμα, η επιφάνεια του δέρματος μας είναι ένα τεράστιο εργαλείο αίσθησης, ένας υποδοχέας μηνυμάτων, μία τεράστια κουβέρτα επιδερμίδας με μικροεγκεφάλους κάτω από την επιφάνεια της, σε τέτοια έκταση πια που κάθε δόνηση μεταφράζεται, εξηγείται και μας προετοιμάζει για το επόμενο βήμα μας», λέει ο Linden.
 
Η δική του ερευνητική ομάδα – και ο ίδιος προσωπικά – εδώ και χρόνια ερευνούν τις αθέατες πλευρές της αφής, θεωρώντας τη συγκεκριμένη αίσθηση ως ένα εσωτερικό αυτί ή μάτι, του οποίου οι δυνατότητες, αλλά και οι αγκυλώσεις δεν έχουν χαρτογραφηθεί ακόμη. Ίσως και γι” αυτό όπως λένε, τόσο επιστήμονες και ακαδημαϊκοί, είναι και η μόνη αίσθηση που δεν έχει ακόμη κανένα είδος τέχνης που να τις απευθύνεται, όπως η ζωγραφική απευθύνεται στα μάτια, η μουσική στ” αυτιά, η γαστρονομία στη γεύση, τίποτα, όμως, για την αφή, ακόμη κι αν θεωρείται ένα είδος δεύτερης όρασης και ένα μέσο για να μάθουμε πολλά ακόμη για τον εσώτερο και εσωτερικό άγνωστο εαυτό μας. Και ακριβώς γι” αυτό τα πειράματα, πάνω σ” αυτόν τον τομέα συνεχίζονται…