الإبهام الثالث.. ماذا يمكنك أن تفعل بإصبع إضافي في يدك؟

في حال واجهت مشكلة في مشاهدة الفيديو، إضغط على الرابط أعلاه للمشاهدة على الموقع الرسمي

تخيّل الأصوات التي كان يمكن أن يستحضرها عازف الجيتار الشهير جوزيبي تارتيني أو جيمي هندريكس لو كان لديه إصبع إضافي للعمل به. وبالمقياس نفسه، فكر في مدى سرعة الرسامين التاريخيين مثل  ليوناردو دافنشي أو فنسنت فان جوخ في تجميع أعمال حياتهم إذا كان بإمكانهم ببساطة حمل ألوان الزيت والفرشاة في اليد نفسها.

كل واحد من هؤلاء الفنانين كان مقيدا بتشريحه البيولوجي حيث تحتوي كلتا يديه 10 أصابع، ولكن قد لا يكون هذا هو الحال بالضرورة بالنسبة للمبدعين المستقبليين بفضل ابتكار إصبع روبوتي إضافي يمثل تقدما محتملا رائدا في الأطراف الصناعية، ويطلق عليه "الإبهام الثالث".

كيف يعمل؟

الإبهام الثالث الذي ابتكرته داني كلود أخصائية الأطراف الصناعية في مختبر اللدونة بجامعة كامبردج (مختبر مختص بدراسة علوم الأعصاب الخاصة بالأجهزة المساعدة)، صُمم لتعزيز القدرات البيولوجية للمستخدمين، ومساعدة الأشخاص في التقاط المزيد من الأشياء المختلفة وحملها مع التركيز على ضمان المساواة في الوصول إلى مختلف الفئات.

وهذا الإبهام الإضافي إنما هو إصبع آلي اصطناعي إضافي مطبوع ثلاثي الأبعاد يُتحكم فيه عن طريق أصابع قدم المستخدم، وهو جزء من مجال التكنولوجيا المتنامي المشار إليه باسم "التعزيز الحركي" الذي صُمم لتوسيع القدرات البدنية للبشر.

مصدر الصورة

يُرتدى "الإبهام الثالث" تحت إصبع الخنصر مباشرة على الجانب الآخر للإبهام الحقيقي للمستخدم، ويُثبت في مكانه بواسطة رباط المعصم ليشبه الإصبع السادس.

وأوضح مبتكرو الإصبع الآلي أنه بمجرد تجهيز يُشغل عن طريق الضغط إلى أسفل على زوج من الأجهزة الموضوعة تحت كل إصبع كبير في كلتا القدمين، والتي يمكن وضعها داخل الحذاء.

ويؤدي الضغط الذي يمارسه إصبع القدم الأيمن إلى تحريك "الإبهام الثالث" من جانب إلى آخر عبر اليد، بينما يؤدي الضغط الذي يٌمارس من إصبع القدم الأيسر إلى تحريكه بقوة لأعلى ولأسفل نحو الأصابع الطبيعية.

تبدو أدوات التحكم في حركة الإبهام الثالث لاسلكية ومتناسبة طرديا مع الضغط المُطبَّق، لذا فإن الحركة الأسرع من أصابع القدم ستؤدي إلى حركة سريعة مماثلة بالإبهام، وسيؤدي تحرير الضغط على إصبع القدم إلى إعادة الإبهام إلى موضعه الأصلي.

ويرى الباحثون أن أحد مجالات التكنولوجيا الناشئة هو التعزيز الحركي باستخدام أجهزة يمكن ارتداؤها مثل أجزاء الجسم الآلية الإضافية لتحسين القدرات الحركية البشرية إلى ما هو أبعد من حدودها الحالية.

مهام متعددة بيدٍ واحدة

يقول مبتكرو الإبهام الثالث في ورقتهم البحثية: إن "التكنولوجيا تُغير تعريفنا لما يعنيه أن تكون إنسانا، حيث أصبحت الآلات بشكل متزايد جزءًا من حياتنا اليومية، وحتى عقولنا وأجسادنا".

ويعتقدون أن هذا الإبهام الآلي يمكن أن يساعد قريبا الأشخاص على استعادة القدرة على الحركة والأداء الوظيفي، كما يمكن أن يكون ذا قيمة خاصة لمبتوري الأطراف الذين فقدوا أذرعتهم، ويواجهون صعوبة في أداء مهامهم بيد واحدة فقط.

لكنّ الاستخدامات المحتملة للإبهام الثالث لا تقتصر فقط على مساعدة المستخدِمين الذين فقدوا أصابعهم. وفي مقاطع الفيديو والصور التي توضح الاختبارات، أظهر المستخدِمون أن الإبهام قوي بما يكفي للضغط على الفاكهة، ودقيق بما يكفي لتمرير الخيط عبر الإبرة.

وفي مكان آخر، يمكن رؤية مستخدِمين وهم يكسرون بيضة، بينما يضعون أخرى بأمان على الإبهام.

تُظهر صورة أخرى رساما يحمل كوبا مليئا بالحبر بإبهامه ويمسك في اليد نفسها فرشاة رسم، ويمكن أيضا استخدام الإبهام على ما يبدو للعزف على أوتار الجيتار.

في نهاية المطاف، يعتقد الباحثون الذين يستكشفون أتمتة المحركات القابلة للارتداء، والتي يمكن أن تشمل الأطراف الميكانيكية المعقدة وبدلات الهيكل الخارجي التي يطلق عليها "البدلات الخارقة"، أن هذا الإبهام الآلي يمكن أن يعزز الأداء البيولوجي والقدرة على الإمساك بالأشياء الكبيرة، وتوسيع القدرة الاستيعابية لليد حتى يتمكن مرتدوه من إكمال المهام التي عادة ما يكون صعبا أو مستحيلا القيام بها باستخدام الإبهام وأربعة أصابع. ويعتقدون أن هذه الأدوات يمكن أن تزيد في النهاية من الإنتاجية والسلامة.

نتائج مشجعة

على الرغم من أن التصميم الأولي لجهاز الإبهام الثالث الآلي يعود إلى عام 2017، فقد أصدر باحثون من جامعة كامبردج نتائج أول جولة واسعة النطاق من الاختبارات البشرية باستخدام الجهاز.

وونشرت الدراسة -التي قادتها "تامار ماكين" الأستاذة في وحدة علوم الإدراك والدماغ بمجلس البحوث الطبية بجامعة كامبردج- في مجلة "ساينس روبوتيكس".

وفي دراستهم، أخذ الباحثون نسخا مختلفة الأحجام من الإبهام إلى المعرض العلمي الصيفي للجمعية الملكية البريطانية لعام 2022، واختبروه على 596 شخصا تتراوح أعمارهم بين 3 و96 عاما.

مصدر الصورة

وعلى مدار 5 أيام، شرع الباحثون باستخدام مجموعات من المتطوعين الذين جاؤوا من خلفيات مختلفة من حيث الجنس والعرق واستخدام اليد، ومُنحوا ما يصل إلى دقيقة واحدة للتعرف على الجهاز.

وقام المشاركون في التجربة ببعض المهام اليدوية لتحديد ما إذا كان بإمكانهم فهم طبيعة عمل الإبهام بسهولة واستخدامه لالتقاط أشياء مختلفة بسرعة وبشكل فعال أم لا.

وكانت نتائج التجربة مشجعة، ووجدت الغالبية العظمى من المختبِرين أن "الإبهام الثالث" سهل الاستخدام، وتمكنوا من توسيع نطاق حركاتهم بتأثير فوري تقريبا.

وتمكن نحو 98% من المشاركين من تجهيز الإبهام الإضافي بنجاح والتعامل مع الأشياء خلال الدقيقة الأولى. وبشكل عام وجد الباحثون أن ارتداء الإبهام والتحكم فيه نجح بنسبة 99.3% من العينة.

لكن تحريك الأشياء والقيام بها ببراعة قصتان مختلفتان تماما. ولاختبار ذلك، كُلِّف الأشخاص الخاضعون للاختبار بمهمتين منفصلتين مدة كل منهما دقيقة واحدة لمعرفة مدى فائدة "الإبهام الثالث".

• طلب الباحثون من المشاركين استخدام إصبعهم الآلي الجديد لالتقاط المشابك ووضعها في السلة خلال 60 ثانية، وأكمل أكثر من نصفهم (333 مشاركا) المهمة بشكل فعال.
• طُلب من الخاضعين للاختبار استخدام الإبهام جنبا إلى جنب مع أصابعهم الأخرى لتحريك ما يصل إلى ستة أجسام رغوية بأحجام وأشكال مختلفة تتطلب مستويات مختلفة من البراعة لحملها ووضعها بالمثل في السلة بسرعة. وفي هذه المرة أكمل 246 من المشاركين الاختبار.

وأمكن للذين اختبروا الإصبع من جميع الأعمار استخدام الإبهام بنجاح وبسرعة إلى حد ما، لكنّ الأطفال الأصغر سنا واجهوا صعوبة في استخدام الإبهام.

كما لاحظ الباحثون أن الأداء انخفض لدى كبار السن، وأرجعوا هذه النتيجة إلى التدهور العام في القدرات الحسية والإدراكية المرتبطة بالشيخوخة. وإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعكس هذه التأثيرات أيضا علاقة الأجيال بالتكنولوجيا.

ولم يكن هناك أي دليل على أن الأشخاص الذين يمكن اعتبارهم "جيدين في استخدام أيديهم" لأنهم يعزفون على آلة موسيقية أو لديهم وظيفة تنطوي على براعة يدوية على سبيل المثال؛ كانوا أفضل في استخدام الجهاز التعويضي من غيرهم.

وعلى الرغم من أن موضوعات الاختبار في معرض العلوم الصيفي للجمعية الملكية كانت مقتصرة إلى حد كبير على بعض المهام المحددة، فإن الباحثين قدّموا بالفعل لمحات عن أداء المهام التي قد تكون صعبة أو مستحيلة بيد واحدة، مثل فتح زجاجة أو تقشير موزة أو حمل أكواب متعددة أو التدقيق في أوراق اللعب.

مصدر الصورة

واعترفت كلود التي طورت الإبهام الثالث في كامبردج، بأن تعلّم كيفية استخدام الجهاز يمكن أن يبدو "غريبا جدا" بالنسبة للأشخاص الذين عاشوا حياتهم باستخدام 10 أصابع وإبهامين، ومع ذلك تشير أحدث الأبحاث إلى أن المظهر قد يكون خادعًا.

وقالت كلود: "الأمر المثير حقًا بشأن الإبهام هو أنه يبدو معقدا للغاية منذ البد ....