Már az ókori egyiptomiak is használtak lábujjprotézist: hogyan változott a technológia napjainkig?

Borítókép: Már az ókori egyiptomiak is használtak lábujjprotézist: hogyan változott a technológia napjainkig? Forrás: Canva (Thophet)
Az emberi test csodálatos, de sérülékeny szerkezet, évezredek óta könyörtelen környezetben, hatalmas túlerővel szemben küzd a fennmaradásért. Az eszközhasználó ember azonban, ahogy régészeti leletek is bizonyítják, már a kezdet kezdetén pótolta hiányosságait: találtak például ókori egyiptomi múmián lábujjprotézist, melynek rendeltetése nem a külalak javítása, hanem a járás, a mozgás segítése volt. Azóta évezredek teltek el...

Ez a cikk az ÉVA Magazin 2015. téli lapszámában jelent meg először „Jobb a pót, mint az igazi?" címmel.

Tudtad, hogy a korábbi lapszámainkat újra megvásárolhatod? Kattints ide!

Technológiaalapú társadalmunkban a tudomány különböző területei összefonódnak, hatnak egymásra, így a kutatás gyakorlativá válik és egészségügyi fejlesztéssé lesz, majd eredményei átkerülnek a katonai vagy csillagászati célokat kutató tudósokhoz – vagy esetleg fordítva. A különböző protézisek, művégtagok és implantátumok már nemcsak kozmetikai vagy orvosi célt szolgálnak, hanem az egészséges emberek életét is jobbá teszik, így világunk észrevétlenül válik egy puha fedeles sci-fi regény színterévé.

KÉZ

Kevés olyan összetett szerkezete van az emberi testnek, mint a kéz: összesen 27 csontja van, s 33 izma és porcai segítségével rengeteg különböző erősségű és irányú mozgásra képes. Leginkább az különböztet meg minket az állatoktól, hogy kezünk segítségével eszközhasználatra vagyunk képesek és alakítani tudjuk a környezetünket. A kar amputációja riasztó, a kalózok hírhedt kampókeze óta azonban már olyan protézisekig jutottunk el, melyek bonyolult feladatokra képesek. A már kereskedelmi forgalomban is kapható i-limb nevű eszköz például bárki számára elérhető művégtag: ezzel a hihetetlenül precíz, összetett szerkezettel olyan aprólékos mozgások is elvégezhetők, mint a szemüveg szárának megfogása és megigazítása. Irányítható okostelefonnal, de „gondolattal” is: elektródáit a felhasználó saját idegvégződéseire köthetik.

Az i-limb továbbfejlesztésének tekinthető az a műkar, amelyet 2014 májusában jelentettek be amerikai kutatók: a szerkezet nemcsak a bonyolult mozgások elvégzésére képes, hanem visszafelé is kommunikál, ingereket küld az agyba, így a páciens érzékeli a megfogott tárgy alakját és anyagát.
Forrás: Canva (YakobchukOlenas)

Dennis Aabo, a kar első tesztelője tűzoltóként több mint tíz éve vesztette el a karját, az új eszköz segítségével mégis tökéletesen érezte az ingereket. Bár ezek a szerkezetek varázslatosak, egyelőre még csak helyettesíteni tudják az emberi kart, nem jobbak nála. Egy kézprotézis erőben talán felül tudja múlni az eredetit, kifinomultságban azonban nem. De egyre több olyan páciens van, aki levágatja bénult karját és bionikussal helyettesíti, mert jobb és praktikusabb megoldásnak tartja az élő művégtagot, mint a halott igazit.

SZEM

Természetes, hogy az öregséggel meggyengül a szemünk, de a korai látásvesztés egyike az ember legnagyobb félelmeinek. Környezetünkkel nemcsak folyamatos kölcsönhatásban állunk, hanem alakítjuk is, ezért különösen fontos a bejövő ingerek értelmezése és feldolgozása. Bonyolult eszköz a szem és nem is igazán helyettesíthető, de mint mindent, ezt is megpróbáljuk valahogy pótolni. Egyelőre azokat gyógyítják sikeresen, akik fokozatosan, betegség hatására veszítik el a látásukat. Számukra olyan retina alatti implantációk készülnek, melyek valójában apró, 1500 elektródát tartalmazó csipek: ahogy a beteg megtanulja az idegrendszerrel összekötött implantátum működését, a tárgyak körvonalának felismerésétől, a világos-sötét megkülönböztetésétől odáig fejlődhet, hogy ismét olvas, több méterről látja az emberek mozgását, azonosítja arcvonásaikat. A siker természetesen attól is függ, hogy a bonyolult, precíziós műtét mennyire volt eredményes, mindenesetre ma már több százan nyerték vissza a látásukat tisztán a technológia segítségével. Azoknak, akik több éve vesztették el látásukat, szintén fejlesztenek implantátumot. Ehhez egy 60 elektródás berendezésre van szükség, amely folyamatosan rögzíti a mozgatható képet és ezt juttatja a stimulált agyba. Bionikus jövőnk szempontjából azonban sokkal érdekesebbek azok a pluszlehetőségek, melyek a műszemhez vagy az agyhoz csatlakoztathatók.

Széles körben elterjedt már a Google-glass – olyannyira, hogy megvan a világon az első Google-glass-függő is: egy kikötői munkás, aki komoly lelki és fizikai hiánytünetekkel reagált az eszköz elvételére. Léteznek „kiborgok”, mint például Steve Mann professzor, aki kanadai és ottawai tudósokkal karöltve saját magán kísérletezte ki szemkameráját. A professzor az eszközt szervezete részének tekinti és nem tud meglenni az így kapott pluszinformációk nélkül. Az első ismert kiborg, a norvég Neil Harbbison színvaksága miatt él együtt egy olyan fejbe ültetett mikrocsippel, amely hangokra fordítja az általa észlelt színeket. „Kiborgként a technikát a szervezetem részének tartom, nem pedig egy külső elemnek. Akkor kezdtem magam kiborgnak érezni, amikor először álmodtam színesen. Az agyam az álmaimban létrehozta a színek hangját. Öt hónap múlva pedig az Eyeborgra már úgy tekintettem, mint egy testrészemre. Már éreztem a színeket, hirtelen lettek kedvenc színeim” – nyilatkozta egy interjúban.

Forrás: Canva (Martin Bergsma)

PÓTLÁB, EXOSZKELETON

A láb pótlására már a manuális korszakban is egészen jó implantátumok álltak rendelkezésünkre, hiszen a láb nem végez olyan bonyolult és sokirányú mozgást, mint más testrészek. Abban az „egyszerű” esetben például, amikor a láb térdtől lefelé csonkolódott, már vannak olyan stabil szerkezetek, mint az olimpikon futó, Oscar Pistorius műlába. Pistorius volt az első olyan sprinter, aki a parasportolók közül bekerült a rendes atléták közé, és mindkét mezőnyben párhuzamosan aratott sikereket. Egy ízben még a kizárása is felmerült, az olimpiai bizottságban ugyanis felvetették, hogy extrakönnyű, high-tech, karbonszálas műlábai „tisztességtelen technikai előnyhöz juttatják”. Bonyolultabb a pótlás, ha a láb térd fölött amputált vagy ha mindkét láb elveszett. A 16 éves Craig Hutto lábát a térde fölött harapta le egy cápa. A tehetséges fiú, aki azóta ápolói BA-diplomát szerzett, a Vanderbilt Egyetem tudósaival működik együtt egy olyan műláb létrehozásában, melyet az idegrendszere működtet, tökéletesen utánozza a teste mozgását, élethű, és a valódi lábnál jóval masszívabb és erősebb. 4 évi munka után a műláb robotikus szoftverei intelligensen együttműködnek viselőjével: felismerik, hogyan mozdul, amikor feláll, leül, lépcsőn jár, megtanulják, mekkora súlyt helyez át, és aszerint egyensúlyozzák a művégtagot.

Forrás: Canva (yurakrasil)

A jövő tudománya az ennél súlyosabb eseteket, a deréktól lefelé, esetleg majdnem teljesen megbénult embereket sem hagyja cserben. Már bemutatták a gondolattal, idegrendszerrel irányítható kerekes széket, de a legnagyobb szenzáció az exoszkeleton – és valljuk be, ez néz ki a leginkább futurisztikusan. A szerkezetet a gyógyászatban szerzett tapasztalatok felhasználásával a hadsereg számára kezdték fejleszteni, majd az eredmények visszakerültek az egészségügy területére. A motorral hajtott külső, páncélszerű robotok képesek arra, hogy a legyengült pácienst a lábára állítsák, s hogy az illető magától mozgásba hozza a testsúlyát és elinduljon. A NASA és a katonaság számára fejlesztett prototípusok pedig egészen extrém teljesítményre képesek: megsokszorozzák az ember erejét, hogy képes legyen akár több száz kilót megemelni, fáradtság nélkül megtenni hosszú kilométereket, közben pedig fegyveres, űrvédelmi feladatokat is teljesíteni. Vajon hogyan fog élni a nem is olyan távoli jövő embere, aki okosszemüvegét vagy szemkameráját 360 fokban le tudja kérdezni, hogy részletes információkhoz jusson? Akinek edzés, alvás vagy bármilyen tevékenység közben folyamatosan monitorozza a szívritmusát, légzését, vérnyomását egy egészségügyi app, és hátán oltalmazóan simul jól vasalt inge alá egy gerincvédő exoszkeleton? Egyre kevésbé futurisztikusak az ilyen megoldások. Az érzékek, a képességek és az információfogadás mesterséges evolúciójának korát éljük. Mégis mikor indultál úgy kocogni, hogy otthon hagytad az okostelefonodat? Na ugye.

A lenti galériánkban 16 elképesztően szellemes tweet, amely hajszálpontosan mutatja be az ember viszonyát a technológiával. Nézd meg!