Technologie | Tělo

Nová naděje pro zdravotně postižené: Stimulátor svalů zrychlí reakce o třetinu

  • Vědcům se podařilo urychlit reakce dobrovolníků při jednoduchých pohybech
  • Použili k tomu stimulační elektrody
  • Do budoucna by podobný systém mohl usnadnit život zdravotně postiženým lidem
Foto: Shutterstock
Nová naděje pro zdravotně postižené: Stimulátor svalů zrychlí reakce o třetinu | Foto: Shutterstock

Průměrný člověk potřebuje k reakci na zrakový podmět asi 0,25 sekundy. Na zvuk zareagujeme pohybem po 0,17 sekundy a na dotyk za 0,15 sekundy. Nadaní a trénovaní jednotlivci, například hokejoví brankaři nebo pálkaři v baseballu, dokážou reagovat rychleji, ale i oni narážejí na předem dané limity lidského organismu.

Hlavní „zásluhy“ na zpoždění reakce má mozek zpracovávající informaci o podnětu. Zrakový stimul vyhodnocujeme plných 0,20 sekundy – tedy 80 % celkové reakční doby. Pět setin sekundy následně trvá, aby se sval smrštil a vykonal pohyb. Největší rezervu pro zrychlení reakce tedy nabízí činnost mozku. Názorně to ukázal pokus vědců z University of Chicago a tokijské Computer Science Laboratory firmy Sony.

„Chyťte padající fixku!“

Dobrovolníci dostali za úkol provádět jednoduché úkony vyžadující rychlou reakci. Chytali například padající fixku, fotili rychle se pohybující objekt nebo odpalovali letící baseballový míček pálkou. Vědci přitom zaznamenávali pomocí senzorů připevněných k ruce a paži akce všech svalů.

Následně připevnili dobrovolníkům k ruce a paži stimulační elektrody a těmi dráždili svaly tak, aby ruka s paží prováděla vybraný úkon – chytla fixku, zmáčkla spoušť nebo máchla pálkou. Vědci tak mohli donutit ruce dobrovolníka, aby vykonaly určitý pohyb bez toho, že by to sám dobrovolník chtěl a rozhodl se pro něj.

Vlastním smyslem pokusu bylo nalézt takové načasování akce po aktivačním stimulu, aby dobrovolník vnímal pohyb jako výsledek svého vlastního rozhodnutí. Ukázalo se, že když vědci spustili akci ruky a paže za 0,16 sekundy po zrakovém stimulu, vnímali dobrovolníci pohyb jako přirozený, protože k němu už byli rozhodnutí.

Ve skutečnosti byla ale jejich reakce urychlena bezmála o 0,08 sekundy, tedy skoro o třetinu. Nikdo z nich by tak rychle na zrakový stimul nedokázal zareagovat. Pohyb vůbec neměli pod kontrolou. I kdyby se například rozhodli, že se nadhozený míček nepokusí odpálit, jejich ruka by stejně švihla pálkou, protože by elektrické stimuly zařídily akci příslušných svalů.

Představa, že si oblékneme speciální oblek, který nám bude vždy stimulovat příslušné svaly a urychlovat tak naše reakce, je zatím nereálná. Systém vyvinutý americkými a japonskými vědci funguje jen proto, že elektrody stimulují svaly k pohybu, který člověk hodlá udělat. Důležité je také to, že systém svou akci příliš neuspěchá.

Do budoucna by ale podobné systémy mohly pomáhat s pohybem lidem, které jejich tělo z nějakého důvodu tak úplně neposlouchá. Postižení by získali na jistotě při běžných denních aktivitách a získali by podstatně vyšší míru nezávislosti na cizí pomoci. Na cestě k naplnění téhle vize však stojíme na samém začátku.

Pramen: Proceedings of the 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems

Diskuze (4) Další článek: Ikea má novou divizi. Bude se věnovat výhradně chytré domácnosti

Témata článku: Technologie, Zdraví, Budoucnost, Výzkum, Mozek, Pohyb, Tělo, Stimul, Reakce, University of Chicago, Dobrovolníci, Vědec, Nová naděje, Elektroda, Sekunda


Určitě si přečtěte