V kultovním sci-fi filmu GATTACA exceluje na koncertě šestiprstý pianista. Není pochyb o tom, že prst navíc by dovolil muzikantovi zahrát to, co jeho pětiprstý konkurent nezvládá. Vědci si však nejsou jistí, jak by si lidský mozek poradil s tím, kdybychom člověku najednou přidali prst, ruku či nohu. Odpověď na tyto otázky teď přináší experiment britských vědců, jehož výsledky zveřejnil vědecký časopis Science Robotics.
Tým vedený neuroložkou Tamar Makinovou z londýnské University College využil k pokusům robotický prst Third Thumb vyvinutý Daníelle Clodeovou z londýnské Royal College of Art. Third Thumb vypadá jako protéza prstu. Nenahrazuje však chybějící prst.
Připíná se na ruku hned vedle malíčku a člověk tak získává ruku s dvěma palci. Third Thumb se může ohýbat a narovnávat a člověk jím dokáže uchopit nejrůznější drobné předměty. Ovládá se tlakem na senzor upevněný k palci u nohy. Přenos povelů je zprostředkován bezdrátově.
Pokusu se zúčastnilo dvacet dobrovolníků, kteří trénovali používání robotického prstu po dobu pěti dní dvě až šest hodin denně. Zkoušeli například pobrat jednou rukou co nejvíce míčků nebo sklenic. Dobrovolníci však používali robotický prst i při každodenních rutinních činnostech.
Postupem času ho ovládali tak dobře, že plnil jejich přání i ve chvílích, kdy řešili nějaký jiný problém a na ovládání robotického prstu se nemohli plně soustředit. Výsledky tréninku byly porovnávány se skupinou deseti dobrovolníků, kteří nosili na ruce po stejně dlouhou dobu nepohyblivý umělý prst.
Mozek adoptoval třetí palec
Dobrovolníci se naučili robotický prst velmi rychle ovládat a po nějaké době ho začali vnímat jako nedílnou součást svého těla. Experiment tak dokázal, že člověk má dostatečnou kapacitu mozku na to, aby zvládl rozšíření pohybových orgánů.
Před tréninkem a po jeho dokončení vědci vyšetřili dobrovolníkům mozky pomocí funkční magnetické rezonance. Porovnávali, jak se změnily funkce center řídících pohyb prstů u dobrovolníků trénujících s Third Thumb a dobrovolníků nosících nefunkční napodobeninu. Ukázalo se, že uživatelé funkčního robotického prstu mají znatelně pozměněné aktivity příslušných motorických center.
Dobrovolníci používající nefunkční prst měli při pohybu prsty v senzomotorické mozkové kůře stále stejný „vzor“ podráždění s odlišným typem aktivity pro oblast mozku zodpovědnou za řízení každého prstu. Naopak uživatelé Third Thumb měli aktivity center pro řízení jednotlivých prstů podstatně vyrovnanější jakoby unifikovanou.
Po týdnu, kdy dobrovolníci Third Thumb nepoužívali, tento rozdíl postupně vymizel. Změny v mozku vyvolané používáním robotického prstu tedy zřejmě nemají trvalý efekt.
Autoři studie jsou přesvědčeni, že v budoucnosti najdou podobné robotické pomůcky praktické uplatnění. Mohli by je využívat například chirurgové, kteří by se tak obešli při operacích bez asistence. Efektivnější mohou být s pomocí robotických pomůcek i další práce, například montáže a opravy ve stísněných prostorách.