Τα τεχνητά μέλη από ανθρακονήματα -ή «λεπίδες» που χρησιμοποιούνται από τους αθλητές με ακρωτηριασμένα κάτω άκρα έχουν γίνει αναμφισβήτητα ένα από τα πιο εμβληματικά σύμβολα των Παραολυμπιακών Αγώνων και φυσικά έχουν σχεδιαστεί για να τους βοηθήσουν να τρέξουν πιο γρήγορα, να πηδήξουν ψηλότερα ή μακρύτερα από τους άλλους ανταγωνιστές. Τα προσθετικά μέλη για τα κάτω άκρα που προορίζονται όμως για καθημερινή χρήση, θα πρέπει να είναι σε θέση να προσαρμόζονται σε διαφορετικά σενάρια και να εκτελούν μια ποικιλία λειτουργιών, ακριβώς όπως ένα πραγματικό πόδι. Στόχος των ειδικών λοιπόν είναι το τεχνητό μέλος να δίνει την αίσθηση του πραγματικού και όχι ενός ειδικού εργαλείου.
Αν και οι σύγχρονες «λεπίδες» έχουν ένα χαρακτηριστικό σχήμα σαν γάντζο, μία από τις πιο ελπιδοφόρες προσεγγίσεις στην προσθετική κάτω άκρων είναι εκείνη που ακολουθεί τον βιολογικό σχεδιασμό ενός ποδιού. Αυτή η προσέγγιση ονομάζεται βιομιμητική.
Ένα προσθετικό «παθητικό» μέλος αστραγάλου-ποδιού χρησιμοποιεί γενικά ελαστικό υλικό σαν ελατήριο, για να αναπαράγει τη συμπεριφορά του Αχίλλειου τένοντα, αποθηκεύοντας ελαστική ενέργειας και απελευθερώνοντάς τη στη συνέχεια. Τα «ενεργητικά» προσθετικά μέλη χρησιμοποιούν επιπλέον έναν ενεργοποιητή ή κινητήρα για να αναπληρώσουν τη δύναμη που προέρχεται από τους μύες της γάμπας σε κάθε βήμα και έχει αποδειχθεί ότι βοηθούν τους χρήστες να περπατούν πιο φυσιολογικά και ότι βελτιώνουν τη συμμετρία μεταξύ του βιολογικού και του τεχνητού μέλους. Αυτή τη στιγμή, αυτό ισχύει κυρίως για περπάτημα σε επιφάνειες χωρίς κλίσεις με σταθερή ταχύτητα, παρά για δραστηριότητες όπως το ανέβασμα σκάλας.
Ένα άλλο ζήτημα είναι το πώς ελέγχεται το προσθετικό μέλος. Τα ενεργητικά προσθετικά μέλη περιλαμβάνουν πλέον υπολογιστές για τον έλεγχο των κινητήρων και για να μιμηθούν την κίνηση του ανθρώπινου ποδιού. Ακόμη περισσότερο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πλέον διεπαφές που διαβάζουν τα σήματα από τον εγκέφαλο ή τους μύες, έτσι ώστε ο χρήστης να μπορεί να λειτουργήσει το προσθετικό μέλος μόνο με τη σκέψη και τη φυσιολογική κίνηση. Το επόμενο βήμα που δοκιμάζεται είναι η χρήση εμφυτεύσιμων ηλεκτροδίων που στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο για να δώσει την αίσθηση αφής στον χρήστη, ώστε να μπορεί να αισθάνεται οτιδήποτε έρχεται σε επαφή με το προσθετικό μέλος, σαν να ήταν το βιολογικό πόδι του.
Ο ρόλος του εγκεφάλου στα προσθετικά μέλη
Αυτές οι τεχνολογικές και επιστημονικές εξελίξεις συνδέουν καλύτερα τον χρήστη με το προσθετικό άκρο τους και επιτρέπει στους επιστήμονες να επικεντρωθούν περισσότερο στο πώς το αντιμετωπίζει ο εγκέφαλος.
Γνωρίζουμε αρκετά καλά το πώς το σώμα μας αντιστοιχεί στον εγκέφαλό μας. Κάθε περιοχή του σώματός μας αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη περιοχή του κινητικού και αισθητικού φλοιού και αυτή η χαρτογράφηση δεν εξαφανίζεται μετά την απώλεια ενός άκρου.
Αυτό σημαίνει ότι έχουμε τη δυνατότητα να συνδέσουμε τα προσθετικά μέλη, μέσω των μυών και των περιφερικών νεύρων, στα τμήματα του εγκεφάλου που θα ήλεγχαν και θα αισθανόταν το βιολογικό μέρος του σώματος. Αλλά μπορεί επίσης να μας επιτρέψει να ελέγξουμε τον βαθμό που ο εγκέφαλος δέχεται το προσθετικό μέλος ως κανονικό μέρος του σώματος. Πρόκειται για μια μοναδική ευκαιρία για την κατανόηση του πώς ο εγκέφαλός μας δημιουργεί και διατηρεί την εικόνα του σώματός μας, που δεν θα οδηγήσει μόνο σε πιο λειτουργικά τεχνητά μέλη αλλά και σε μια πιο ολοκληρωμένη γνώση για το ανθρώπινο σώμα.
