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, Pohyb, Mozek, Tělo, Vědec, Dobrovolníci, Reakce, Sekunda, Elektroda, Stimul, University of Chicago, Nová naděje


Určitě si přečtěte

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

Nejlepší příslušenství k počítači. Tipy na osvědčené klávesnice, tiskárny, routery…

** Tipy na klávesnice, myši, routery, tiskárny, sluchátka a další věci k počítačům ** Poradíme, s jakými produkty neuděláte chybu ** Vybíráme jak příslušenství na běžnou práci, tak na hraní her

David Polesný | 22

Chyba roku 2038 způsobí problémy, počítače dnes totiž stárnou příliš pomalu

Chyba roku 2038 způsobí problémy, počítače dnes totiž stárnou příliš pomalu

** Loni ajťáky vystrašilo přetečení GPS čítače týdnů ** Nemělo se stát vůbec nic, ale svět opět nebyl připravený ** Za 18 let nás ale čeká ještě něco mnohem většího

Jakub Čížek | 62

Hledá se způsob, jak uložit elektřinu. Možná pomohou obří gravitační baterie

Hledá se způsob, jak uložit elektřinu. Možná pomohou obří gravitační baterie

** Jak uložit elektřinu z fotovoltaiky a větrných turbín ** Pomohou třeba staré autobaterie, nebo setrvačníky ** A pak tu jsou bizarní gravitační akumulátory velikosti mrakodrapu

Jakub Čížek | 254

České Rajče je stále plné dětských nahotin. Student pomocí A.I. analyzoval miliony fotek

České Rajče je stále plné dětských nahotin. Student pomocí A.I. analyzoval miliony fotek

** Rajče.net má odjakživa problémy s choulostivými fotkami dětí ** Student zlínské univerzity analyzoval jeho katalog ** Neuronová síť doposud prozkoumala 6 milionů snímků

Jakub Čížek, Filip Šedivý | 73

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 7