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



Seagate začne prodávat 20TB pevné disky i běžným smrtelníkům
Karel Javůrek
ÚložištěPevné diskySeagate
Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

Na povrchu Měsíce je tolik kyslíku, že by stačil pro lidstvo na 100 tisíc let

** Lidstvo se připravuje na kolonizaci Měsíce ** Jednou ze základních surovin, bez nichž se na naší přirozené družici neobejdeme, je nepochybně kyslík ** Kde ho vzít?

Stanislav Mihulka
KolonizaceMěsícO2
Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

** Klinická studie zkoumala vliv antidepresiva fluvoxamin na covid-19 ** Počet úmrtí souvisejících s covidem-19 klesl zhruba o 90 % ** Potřeba intenzivní lékařské péče se snížila zhruba o 65 %

Karel Kilián
COVID-19LékyDepreseMedicína
Intel vrací úder. Procesory Intel Alder Lake překonávají AMD, ale konkurent to nevzdává

Intel vrací úder. Procesory Intel Alder Lake překonávají AMD, ale konkurent to nevzdává

Nová generace procesorů Intel Alder Lake dorazila na trh. Dvanáctá generace Intel Core je v mnohém revoluční a konečně přináší výkon, se kterým dokáže AMD Ryzeny překonat.

Jan Pánek
Jeden z nejpodivnějších objektů ve Sluneční soustavě odpálil další explozi

Jeden z nejpodivnějších objektů ve Sluneční soustavě odpálil další explozi

** Kometa 29P/Schwassmann–Wachmann je pozoruhodná tím, že víceméně pravidelně vybuchuje ** A letos se vyloženě předvádí ** V srpnu odpálila pořádnou erupci, v září doslova supererupci a 24. října následovala další velice silná exploze

Stanislav Mihulka
AstronomieKomety