به کار گیری اعصاب افراد دچار نقص عضو

عصب‌ها همانند یک شبکه‌ی برقی تار عنکبوتی شکل، سرتاسر بدن انسان را پوشش می‌دهند. آن‌ها همه جا هستند؛ در پوست، ماهیچه‌ها و اندام‌ها. سیگنال‌ها از طریق اعصاب به سرعت حرکت کرده و اطلاعات را از نقاط مختلف بدن به مغز و بر عکس می‌رسانند. مغز همانند یک عنکبوت، همواره می‌داند که کی و کجا چه اتفاقی می‌افتد؛ یا حداقل فکر می‌کند که می‌داند. از آن‌جا که عمل کرد مغز تا حد زیادی بر اعصاب متکی است، اعصاب می‌توانند مغز را بفریبند. با استفاده از یک حیله‌ی مناسب می‌توان به افراد کمک کرد. این مورد طی آزمایشات اخیر در مرکز توان بخشی شیکاگو، به انجام رسیده و به این ترتیب محققان دو تن از افراد دچار نقص عضو، و پروتز‌های (عضو مصنوعی) آن‌ها را مورد مطالعه قرار داده‌اند. فرد دچار نقص عضو کسی است که اندامی را از دست داده، و پروتز یا اندام مصنوعی، کپیِ ساختگی آن اندام است که می‌تواند به فرد دچار نقص عضو کمک کند.
اعصاب در سراسر بدن و در یک شبکه‌ی گسترده قرار دارند. در تصویر بالا خطوط سبز نشان دهنده‌ی اعصاب و خطوط قرمز رگ‌های خونی هستند.
استفاده از یک عضو مصنوعی می‌تواند مشکل باشد و بخشی از این مشکل، به حواس ما مربوط می‌شود. دیدن و حس کردن، در چگونگی حرکت بدن ما بسیار مهم هستند. وقتی شما در حال کوبیدن چیزی هستید، می‌توانید ببینید و مراقب باشید که چکش روی انگشتانتان فرود نیاید. یا وقتی شیء داغی را لمس می‌کنید، حتی با این‌که خود حرارت را نمی‌بینید دست خود را عقب خواهید کشید. افراد دچار نقص عضو معمولا تنها به حس بینایی خود تکیه می‌کنند. آن‌ها می‌توانند ببینند که با اندام خود چه می‌کنند، اما قادر به حس کردن آن‌چه که اتفاق می‌افتد نیستند.
به نظر می‌رسد که آزمایش اخیر به دنبال راهی است که افراد از طریق آن، آن‌چه را که با اندام مصنوعی خود انجام می‌دهند حس کنند. به این ترتیب ممکن است افراد دچار نقص عضو، اندام مصنوعی‌شان را به دید طبیعی‌تری نگاه کرده و آن‌را بخشی از بدن خود بدانند.
افراد شرکت کننده در این آزمون، ابتدا به روشی مورد عمل جراحی قرار گرفتند که "مهار اعصاب" نام دارد. همان‌ گونه که احتمالاً با دیدن عبارت اعصاب در این نام حدس می‌زنید، این عمل جراحی در اعصاب بیمار تغییراتی ایجاد می کند. ابتدا جراحان انتهای عصب‌هایی را که به عضو قطع شده می‌رسند پیدا کردند. آن‌ها سپس این پایانه‌های عصبی را، در بالای قسمتی که قطع عضو صورت گرفته بود به یک چسب پوستی متصل کردند.
برای مغز، حس لامسه‌ای که در این چسب پوستی ایجاد شده بود، همانند احساس لمسی بود که قبلاً پیغام آن از دست می‌رسید. اگر آن قسمت از پوست فرد مورد نظر لمس می‌شد، او احساس می‌کرد که دست قطع شده‌اش مورد تماس قرار گرفته، چرا که قبل از قطع عضو عصب مذکور در آن قسمت کار می‌کرده است.
طی این آزمایش، هر فرد با دستی مصنوعی که در نزدیکی‌اش قرار گرفته اما به او متصل نشده است، پشت یک میز نشست. این دست‌های مصنوعی خصوصیات ویژه‌ای داشتند: آن‌ها به محض تشخیص یک تماس، پیامی را به یک روبات کوچکی ارسال می‌کردند و آن روبات با دریافت پیام، چسب پوستی خاصی را که روی پوست بازوی فرد قرار داشت لمس می‌کرد.
به این ترتیب هنگامی‌ که پژوهش‌گر دست مصنوعی را لمس می‌کرد، روبات، فرد دچار نقص عضو را لمس کرده و آن فرد حس می‌کرد که این تماس با عضو از دست رفته صورت گرفته است. با استفاده از این روش شخص تماسی را که با اندام مصنوعی صورت می‌گیرد، به گونه‌ای درک می کند که آن تماس را با اندام اصلی‌اش حس می‌کرده است.
به عبارت دیگر، آن‌‌چه را که فرد می‌بیند (تماس صورت گرفته) همان چیزی است که حس می‌کند و می‌تواند به صورت هم ‌زمان از بینایی و لامسه برای حرکت استفاده کند. طی این بخش از آزمایش، افراد دچار نقص عضو به محققان عنوان داشتند که آن‌ها اندام مصنوعی را به صورت عضوی طبیعی از بدن خود حس می‌کنند. در مواقعی که طی آزمایش، افراد می‌دیدند که اندام مصنوعی لمس می‌شود اما حسی در آن‌ها ایجاد نمی‌شود، اعلام می‌داشتند که اندام مصنوعی را عضوی طبیعی از بدن خود حس نمی‌کنند.
Paul Marasco به اخبار علمی عنوان داشت: "تغییراتی که ما مشاهده کردیم واقعی بوده و حواس دیداری و لامسه‌ی آنان واقعاً با یک دیگر مطابقت داشت". Marasco رهبری آزمون را به عهده داشت و سیستم روباتیک لمسی- احساسی واقع در اندام مصنوعی را طراحی کرده بود. او در حال حاضر در مرکز فن ‌آوری پیش رفته واقع در مرکز پزشکی سربازان باز نشسته در کلیولند آمریکا، به تحقیق و بررسی مشغول است.
به گفته‌ی محققان، شاید افراد دچار نقص عضو بتوانند با حس کردن آن ‌چه که می‌بینند و دیدن آن‌ چه که حس می‌کنند، اندام جدید خود را راحت‌تر بپذیرند و آن را مورد استفاده قرار دهند. از این گذشته شاید اندام مصنوعی واقعاً همانند سایر بخش‌های بدن افراد به نظر برسد و آن‌ها بتوانند به راحتی این اندام‌ها را به کار گیرند.
Michael Goldfarb یکی از افرادی که در این آزمون شرکت نداشت، به اخبار علمی عنوان داشت که این مطالعات هنوز در مراحل ابتدایی است اما اهمیت ویژه‌ای دارد. Goldfarb یک مهندس زیستی در دانشگاه واندر بلیت واقع در نشویل (مرکز ایالت تنسی آمریکا) است. مهندس زیستی با استفاده از دانش مهندسی خود به حل مسائل مربوط به زیست‌ شناسی و بدن انسان می‌پردازد. Goldfarb در مورد این آزمون‌ها می‌گوید: "آن‌چه که باعث می‌شود شما حس کنید اندامی مصنوعی، قسمتی از بدن شماست، لزوماً شما را در حرکت دادن آن اندام کمک نخواهد کرد".