har du någonsin försökt dricka ur ett sugrör efter en munnummrande resa till tandläkaren? Trötthet kan uppstå. Eller kanske har du sovit i en besvärlig position och vaknat med en död arm, som du sedan flail om för att återuppliva? (Ibland till nackdel för din säng vattenglas.) För de flesta av oss är dessa incidenter bara korta irritationer. Ändå illustrerar de en kraftfull koppling mellan känsla och rörelse som är svår att uppskatta tills den går förlorad.,

för att bättre förstå hur känsla och rörelse är kopplade, låt oss ta en närmare titt på fenomenen hos en död lem. Denna fråga härrör från ett problem i nerverna. Normalt är nerver som löper genom hela kroppen vägarna för snabb kommunikation till och från din hjärna. Dessa vägar består av motoriska nerver, som skickar kommandosignaler ner från hjärnan och sensoriska nerver, som bär känselmeddelanden tillbaka till hjärnan., När du somnar på armen kan trycket på nerverna och deras blodtillförsel väsentligen kväva flödet av meddelandena – som en kink i en trädgårdsslang.

sensoriska nerver påverkas vanligtvis först, men motoriska nerver kan också avskuras om du verkligen är zonked ut. Som ett resultat, när du äntligen vaknar, kan du inte känna din arm och ibland kan du inte ens flytta den. När effekten börjar slita av, kommer dina motoriska nerver snabbt tillbaka online och sedan följer dina sensoriska nerver (med den karakteristiska känslan av brännande eller stickningar som saker kommer tillbaka till det normala)., Men innan sensation återvänder finns det en tid när du kan flytta din arm men inte känna det – och det är när ditt försök att nå för att dricka vatten resulterar i en galen vänsterkrok.

så, varför är känslan så avgörande för vätska, exakt rörelse? En stor del av detta beror på strukturen och funktionen hos våra muskler.

människokroppen har många typer av muskler, men de mest rikliga är skelettmusklerna, som slingrar sig runt ramen för ditt skelett., Skelettmuskler är frivilliga muskler, vilket innebär att vi direkt kan kontrollera dem med våra hjärnor. Från en basebolls Explosiva tonhöjd till den känsliga manipulationen av en pensel är dessa muskler kraftfulla och exakta. Men många människor inser inte att muskler också är viktiga sensorer.

en muskel är i huvudsak en stor bunt av fibrer av varierande storlek och funktion. Stora fibrer på utsidan gör stöten av arbetet, kontraherar kraftfullt för att dra på olika delar av skelettet och skapa rörelse., Inom dessa större fibrer är sensoriska fibrer som kallas muskelspindlar, som rör sig tillsammans med de yttre fibrerna. Muskelspindlar är specialiserade för sensation eftersom de har sensoriska nervfibrer lindade tätt runt dem som små fjädrar. Dessa fjädrar sträcker sig snarare än att dra, skicka meddelanden upp till hjärnan för att kommunicera hur snabbt en muskel rör sig.

din hjärna tar emot signaler från alla dina muskelspindlar, tillsammans med andra sensoriska receptorer i dina senor och leder, och konstruerar en övergripande känsla av kroppens position och rörelse., Därför, även med dina ögon stängda kan du röra näsan, vinka din hand eller kasta en boll, vara säker på var din arm är. Denna anmärkningsvärda förmåga kallas proprioception, och det kallas ibland ”sjätte sinne” (efter syn, lukt, smak, beröring och hörsel).

Proprioception är en känsla som vi ofta förbiser eftersom det bara subtilt skiljer sig från rörelse. Och till skillnad från syn eller hörsel eller smak upplever vi sällan frånvaron av proprioception (död arm är ett sällsynt undantag)., Ändå kan en total förlust av proprioception vara ännu mer förödande än att bli blind eller döv. Utan sensorisk information som kommer in från våra muskler skulle vi inte kunna övervaka och korrigera våra rörelsevägar. Tänk dig att försöka gå, gest eller äta om du inte hade någon känsla av var dina lemmar var utan att titta på dem.

få människor kan förstå bördan av proprioceptiv förlust bättre än en amputerad. När en lem går förlorad är förmågan att röra sig och känna båda borta., Det första som måste återställas är lemmen själv, och de senaste framstegen inom protesdesign har resulterat i några ganska coola drivna lemmar som nära kan efterlikna naturlig rörelse.

studier visar dock att ett överraskande antal amputerade slutar lämna den snygga nya utrustningen i garderoben och väljer en enklare protetik eller ingen alls. En viktig orsak till detta är bristen på sensoriska förmågor, särskilt i proprioceptionens rike. Utan sensorisk återkoppling är även den mest skickliga protesarmen allvarligt begränsad., En uppgift som ska vara lätt, som att plocka upp ett glas mjölk, kräver stor koncentration och konstant visuell vägledning.

det är därför ett av de nyaste initiativen inom statligt finansierad forskning kallas HAPTIX (Hand Proprioception och Touch-gränssnitt). HAPTIX hoppas överbrygga klyftan mellan rörelse och känsla i protesarmar. Med hjälp av externa sensorer för att känna av tryck, rörelse eller textur syftar HAPTIX till att skapa ett säkert och tillförlitligt gränssnitt genom att ansluta sensorer till nerverna som är kvar ovanför amputationspunkten.,

till exempel i en ny studie implanterade forskare små manschettelektroder runt de tre huvudnerven i underarmen. Eftersom manschetten elektroder linda runt utsidan av en nerv, de gör mindre skada än elektroder som genomborrar nerven, vilket garanterar livslängd. Genom flera kanaler på varje elektrod kan elektriska impulser appliceras med varierande intensitet och frekvens. I labbet kopplades implanterade amputerade upp till en dator så att forskarna kunde experimentera med olika stimuleringsmönster., På så sätt kunde de skapa känslor som stickningar, tryck och textur. Viktigt är att amputerade visade en dramatisk förbättring med känsliga uppgifter när de var kopplade till feedback från sensorer på protesfinger.

Video för att återställa känslan av beröring

det finns fortfarande mycket att göra innan målet med HAPTIX verkligen uppnås. Trådlösa elektroder kommer att möjliggöra en untethered protes, och raffinerad nervstimulering behövs för att uppnå exakta känslor, såsom de som krävs för proprioception., Men känsliga proteser ger fördelar utöver förbättrad kontroll. Phantom pain är till exempel ett vanligt klagomål av amputerade: smärtsamma känslor som verkar komma från den saknade lemmen. Anmärkningsvärt, fantom smärtor verkar avta om du ger sensoriska nerver något att göra.

Proprioception och touch bör också återställa ”utförande”, hjälpa amputerade att se sin protes som en sann förlängning av sin kropp snarare än bara ett fint verktyg. Detta belyser en viktig roll för proprioception för oss alla., Det verkar som om känsla och muskelkänsla i synnerhet är avgörande för en hälsosam metafysisk självbild. I en patients erfarenhet ses en meningslös arm som en helt främmande enhet. I ett annat sällsynt fall av fullständig sensorisk förlust, var läggdags störande eftersom blunda lämnade patienten känner sig oembodied, flytande.

det verkar som om Descartes princip kan omformuleras som ” jag känner, därför är jag.”Förhoppningsvis kommer HAPTIX-forskare att kunna återställa denna sensoriska medvetenhet till amputerade snart och till andra som lider av sensorisk förlust., Under tiden, nästa gång din arm somnar, pausa och överväga: känner du dig mindre?

Written by 

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *