هیو هر، دانشمندی که با اندام مصنوعی بیونیک بر نقص عضو غلبه کرد

هیو هر، دانشمندی که با اندام مصنوعی بیونیک بر نقص عضو غلبه کرد
نگارش از Euronews
هم‌رسانی این مطلبنظرها
هم‌رسانی این مطلبClose Button
لینک کپی پیست کد امبد ویدیو:Copy to clipboardCopied

بیومکاترنیک علم پیوند انسان با ماشین است.

آگهی

بیومکاترنیک علم پیوند انسان با ماشین است. این رشته شامل زیست شناسی ،عصب شناسی، مکانیک ، الکترونیک و رباتیک می شود. دانشمندان بیومکاترونیک اندامهایی را طراحی می کنند که با عضلات، اسکلت و دستگاه عصبی انسان ارتباط متاقبل دارد. هدف این رشته کمک به جایگزینی نقص عضو با دستگاه هایی است که همانند اندام طبیعی، با بدن انسان در ارتباط باشند.

کریس کومینز، خبرنگار یورونیوز با «هیو هِر»، رئیس دپارتمان بیومکاترونیک دانشگاه ام آی تی که در سال ۲۰۱۶ میلادی برنده جایزه پرنسس آستوریاس اسپانیا در بخش پژوهشهای علمی و فنی شد، در مورد جزئیات چگونگی دستیابی او به اندام مصنوعی بیونیک و کارکرد این اندام های مصنوعی گفتگو کرده است:

هیو، از هشت سالگی صخره نوردی می کرد. او در ۱۷ سالگی یکی از بهترین صخره نوردان ایالات متحده به حساب می آمد. تا اینکه دچار حادثه شد. هنگام بالا رفتن از یک کوه یخ به همراه یک صخره نورد دیگر در یک کولاک گرفتار شدند.

آنها سه شب را در دمای ۲۹ درجه زیر صفر گذراندند و وقتی گروه نجات این دو صخره نورد را پیدا کرد، هر دو دچار یخزدگی شدید شده بودند. در نتیجه این یخزدگی، هیو دو پای خود را از زیر زانو از دست داد. او از آن پس او مصمم شد تا بجای فتح ارتفاعات، راهی برای غلبه بر این ناتوانی جسمی پیدا کند.

آقای هر می گوید: «ماجرا اینطور شروع شد… من اندام مصنوعی معمول آن زمان را دریافت کردم. سال ۱۹۸۲ بود و من از دیدن آن پاهای مصنوعی وحشت کرده بودم. به خود گفتم: (چطور می شود که فقط همین باشد؟) از جنس چوب و لاستیک بودند. بدون هوش محاسباتی. بدون حسگر. بدون محرک های عضله. با خود گفتم : (شوخی می کنی! باید چیزی بیشتر از این باشد.) بعد از آن تصمیم گرفتم که یک عضو مصنوعی برای خودم طراحی کنم تا بتوانم با آن دوباره ورزش کنم و حتی از کوه بالا بروم.»

یورونیوز: آیا پیش زمینه ای در مورد این موضوع داشتید؟

هیو هر: در دبیرستان به فکر رشته های دانشگاهی نبودم و در رشته فنی و حرفه ای تحصیل کرده بودم. بنابراین می دانستم که چگونه از چوب و فلز وسیله بسازم. مواد لازم را تهیه و شروع به ساختن کردم و موفقیت آمیز هم بود. به سرعت توانستم دوباره صخره نوردی کنم و خیلی سریع مهارت های قبلی خودم را بدست آوردم. در واقع بالا رفتن با عضو مصنوعی بهتر از پاهای خودم بود. آن زمان بود که دنیایی را تصور کردم که در آن معلولیتی وجود نداشته باشد. اینکه ناتوانی که در بدن من رفع شده بود می توانست برای همه بشریت استفاده شود. به پیدا کردن راه حلی برای افراد کور یا معلول با استفاده از فناوری فکر کردم. انسانهایی که بخاطر ناتوانی خود درمانده و افسرده اند.»

یورونیوز: «بنابراین به خاطراندام مصنوعی خودتان بود…البته اگر می توان آن را اندام مصنوعی بیونیک (طبیعت الگو) نامید؟

هیوهر: «بله کاملا. اندام مصنوعی بیونیک نام مناسبی است.»

یویونیوز: چگونه به اینجا رسیدید. برای ما توضیح دهید که عملکرد این عضو به چه صورت است؟

هیو هر: «آنچه در پای من می بینید. عضو مصنوعی بیونیک است. آنها فوق العاده اند. هر عضو سه کامپیوتر دارد. کامپیوترهای بزرگ نیستند بلکه سه «چیپ» کوچک هستند. دوازده حسگر دارد که حالت، شتاب، سرعت، درجه حرارت و نیرو را محاسبه می کنند. تصمیمات توسط یک الگوریتم گرفته می شود که عضله ها را کنترل می کند. آنها با هر قدم من خودشان حرکت می کنند. انرژی آنها الکتریکی است و از باطری می آید که عصرها شارژ می شود. فوق العاده است. در حین راه رفتن سرعت، انرژی و حرکت ماهیچه ها و اسکلت مرا از طریق ارتباط با عصبها طبیعی کرده اند. این دستگاه دارای هوش مصنوعی است و از طریق فشارهای موضعی متوجه حرکت مورد نظر می شود. در آزمایشگاه ما نورون ها را کنترل می کنیم تا ماهیچه ها و عصب ها از طریق آنها به کامپیوترها متصل شوند. و آدمی با ناتوانی من بتواند اندام مصنوعی خود را کنترل کند. شاید هم در نهایت یک روز سیستم عصبی من از عضو مصنوعی بازخورد حسی دریافت کند و من بتوانم واقعا آن عضو را حس کنم…»

یورونیوز: حس…مثل عضو واقعی؟

هیو هر: «بله. همه این موضوعات در دست پژوهش هستند. و بزودی در سطح تولید و تجارت قرار می گیرند.»

یورونیوز: صحبت از جنبه تجاری شد. این یک صنعت عظیم است. میلیاردها دلار تولید می کند. این دستگاه ها گران تمام می شوند. مردم فقیر چکار کنند؟ بطور مثال قربانیان مین های جنگی؟ آیا راهی وجود دارد که آنها هم به این اندام های مصنوعی دسترسی پیدا کنند؟»

هیو هر: «بله. ما در مرکز تحقیقاتی ام آی تی به دنبال راهی هستیم که با حفظ کیفیت پزشکی بتوان قیمت عضو مصنوعی را پائین آورد تا در دسترس همه قرار بگیرد. پخشی از این پروژه ساخت محلی ایناندام های مصنوعی است تا در هر جایی بتوانند اندام هایی با فناوری بالا بسازند. بخشی از اینکار نیاز به فهم علمی ساخت این اندام ها دارد تا هم بتوان تولید انبوه کرد و هم مشخصات فردی شخص معلول را در آن لحاظ کرد. کاری که ما در ام آی تی انجام می دهیم در واقع ساخت انسان دیجیتال است تا هر کس نمونه ای دیجیتال (ونه رباتیک) از خودش داشته باشد و هنگامی که نیاز به سینه یا یک جفت پا یا پیوند عصب دارد بتواند از آن استفاده کند. نمونه ای که به طور مجزا با هر فردی منطبق باشد. و بعد این طرح پیچیده کامپیوتری ازهر انسانها، بتواند بطور کامل بدن او را بشناسد تا سخت افزار کامپیوتری بتواند با بدن انسان تعامل برقرار کند.»

یورونیوز: آیا تا کنون با موانع اخلاقی در کار خود روبرو شده اید؟

هیو هر: «این یک سوال رایج است. سوالهای اخلاقی وجود دارد. ببینید… ما فرصتی داریم تا معلولیت را از بین ببریم. تا بیماری را ریشه کن کنیم. و رنج انسانها بخاطر نقص عضو را کم کنیم. نقص های ذهنی و محیطی بسیاری وجود دارد. ما فرصت بی نظیری داریم. سوالها و ریسک های اخلاقی وجود دارند. اما باید کار را انجام داد و بیماری و معلولیت را ریشه کن کرد. کار درست همین است. بنابراین به موازات این تلاش فوق العاده برای خاتمه بیماری و نقص عضو باید سیاست های مسئولیتی و قوانین مخصوص برای مقابله با استفاده نادرست از فناوری را گسترش دهیم. ما بر روی موارد هیجان انگیزی کار می کنیم: اینکه چطور اعصاب پیرامونی و ماهیچه را با هم مرتبط کنیم تا اطلاعات را از ماهیچه ها دریافت و به اندام مصنوعی منتقل کنند. چگونه اتصالات مکانیکی طرح های چندگانه عضو مصنوعی با بدن انسان را بهینه کنیم و در مجموع چگونه مقدمات علوم بیونیک (طبیعت الگو) را گسترش دهیم. و البته همه اینها مستلزم ارتباط میان فیزیولوژی بدن انسان، فیزیولوژی محض و جهان دوباره طراحی شده است.»

یورونیوز: خوب بالاخره روزی درد مینیسک پای من شروع می شود ولی شما همچنان از پله های سوپر مارکت ها بالا و پائین خواهید رفت. باز هم تبریک بسیار برای دریافت جایزه پرنسس آستوریاس.

هم‌رسانی این مطلبنظرها

مطالب مرتبط

فشن شو معلولان در تهران؛ طراحی ۵۰ مدل لباس‌ برای بیش از ۱۵ نوع معلولیت

فیزیکدان آمریکایی برنده جایزه آستوریاس در بخش علم و فن شد

فناوری‌های تازه هواوی در خدمت دیجیتالی‌کردن شرکت‌های کوچک و متوسط