Protesi con sensibilità termica fantasma inventata

Le protesi dotate di sensibilità termica simulata aiutano chi le indossa a percepire la temperatura quando viene toccata.

Una protesi moderna dovrebbe aiutare una persona a percepire, perché senza questo, l'arto artificiale non sarà in grado di percepire la propria forza o il peso di un oggetto, il che peggiora significativamente la situazione nella vita quotidiana. Protesi che "sentono" il peso e le caratteristiche tattili di un oggetto sono già prodotte in serie, sebbene non con la qualità che vorremmo. Tuttavia, quando una persona tocca, stringe, solleva qualcosa, percepisce non solo la massa o il tipo di superficie, ma anche la temperatura dell'oggetto. E se la normale percezione sensoriale dell'elemento è stata sviluppata relativamente tempo fa, gli specialisti sono riusciti a sviluppare la sensibilità alla temperatura solo ora.

Si ritiene che, dopo la perdita di una parte della mano, il segmento rimanente sia in grado di percepire la temperatura del palmo perduto. Pertanto, riscaldando o raffreddando alcune aree dell'avambraccio, una persona avverte calore o freddo al centro della superficie del palmo o nel dito, sebbene non vi siano né palmo né dita. Circa un anno fa, gli scienziati hanno pubblicato la descrizione di una sottile pellicola termoelettrica elastica che può essere applicata sulla pelle. Tale pellicola è in grado di riscaldarsi o raffreddarsi sotto l'azione di un impulso elettrico. Ciò consente di attivare la sensazione di caldo o freddo in determinate aree del palmo fantasma. Questa funzione è molto importante perché trasmette le sensazioni quasi istantaneamente, proprio come un arto reale.

Specialisti del Politecnico Federale di Losanna e altri scienziati italiani hanno combinato innovazioni tecnologiche, applicandole a una normale protesi di arto superiore. Hanno applicato un sensore di temperatura all'indice della protesi, che registra la temperatura dell'oggetto e invia determinati impulsi elettrici a una speciale pellicola applicata sulla parte conservata dell'arto, ovvero nell'area responsabile della sensibilità dell'indice della mano.

Successivamente, gli scienziati hanno condotto un esperimento su un uomo di 57 anni che aveva perso un arto fino alla metà dell'avambraccio. Al partecipante è stata applicata una protesi migliorata, grazie alla quale ha iniziato a distinguere chiaramente al tatto un contenitore con acqua fredda da uno con acqua calda (rispettivamente +12 °C e +40 °C). L'uomo non ha avuto problemi a separare i cubetti di metallo in base alla temperatura. Inoltre, la nuova protesi era in grado di distinguere se stava stringendo una mano vera (calda) da una artificiale.

Gli scienziati hanno pubblicato i risultati dello studio su Med. Si prevede inoltre di applicare la tecnologia alla protesizzazione di protesi mobili dotate di altri tipi di sensibilità. Sono inoltre allo studio metodi basati su tecnologie neurologiche, ovvero dispositivi che scambiano impulsi con il cervello.

I dettagli dell'esperimento sono descritti nella rivista CELL