ملابس ذكيّة تساعد الأطفال المصابين بالشلل الدماغي على تطوير المهارات الحركية

يقوم فريق من المهندسين في المجال الطبي الحيوي وأخصائيين في العلاج الطبيعي بتطوير لباس آلي يمكنه مساعدة الأطفال المعرّضين لخطر الإصابة بالشلل الدماغي. والهدف من هذه التقنية هو مساعدة هؤلاء الأطفال على تطوير المهارات الحركية والمعرفية. وهذا الأمر واضح للعيان، حيث يؤثر الشلل الدماغي على الحركة وتنسيق العضلات ولا يتم تشخيصه عادةً قبل بلوغ الطفل عامه الأول.

ويقول الخبراء بأن التداخل المبكر من شأنه تحسين قدرات الطفل غالباً، وهذا ما كان يسعى لتحقيقه الأخصائي في العلاج الطبيعي ثوبي كولوب وفريقه من خلال مشروعهم الجديد. وإن الهدف من هذا اللباس الآلي هو استخدامه خلال الفترة الحرجة من تطور الطفل (أي عندما يبدأ الطفل بالركل والتحرّك وأخيراً الزحف). حيث سيتم استخدامه لتطوير المهارات الحركية للطفل وبالتالي مهاراته المعرفية.

ويُعرف الأمر رسمياً باسم زحّافة التقدّم المتمدّدة المستهلّة ذاتياً. ويضم المشروع وسادة ليّنة تتدحرج على ثلاث عجلات بالإضافة إلى لباس يحوي مستشعرات ليقوم الطفل بارتداءه. ومن أجل أن تعمل بمعدّل 50 مرة بالثانية، ترسل المستشعرات ذات الـ 12 الحركة القياسات إلى جهاز كمبيوتر، وبالتالي قياس حركة الطفل على شاشة ثلاثية الأبعاد. كما أن هناك كاميرات مرفقة بالزحّافات والتي تقوم بتصوير ما تقوم به أطراف الطفل الرضيع في وقت معين.

مساعدة الأطفال على التعلم

ويقول العلماء بأن المبدأ الذي تقوم عليه الزحّافة هو أن الزحف عبارة عن عملية تعلم تعتمد على المكافأة. لذلك يقوم الطفل بمحاولة التحرّك وعدم رؤية أية تغيّرات ضمن البيئة، لكن الذي قد يحدث لدى العديد من الأطفال المصابين بالشلل الدماغي، هو توقفهم عن المحاولة. وعندما يقومون بذلك، يقوم الدماغ بإزالة ارتباطاته الحركية والمكانية. ويقوم مستشعر الحركة بتحديد ما يحاول الطفل القيام به ثم يوجه الروبوت لإعطاءه دفعة إضافية ضمن الاتجاه المناسب وبالتالي مكافأة محاولات الطفل. فعلى سبيل المثال، حاولت طفلة الزحف، لكنها لم تكن تملك القوة الكافية للتحرك بالفعل، ففي هذه الحالة، قام الروبوت بإعطاءها الدفعة التي تحتاجها.

وقد أظهرت الاختبارات التجريبية بأن الأطفال الذين ارتدوا اللباس الآلي لديهم المزيد من حركة الأطراف بالمقارنة مع الأطفال الذين لم يرتدوه. ويقوم الباحثون بإطلاق تجربة أكبر وذلك لـ 56 رضيعاً هذه السنة باستخدام روبوت مع نظام التوجيه المعزّز، وإحدى خوارزميات التعلّم الآلي المعقّدة، وقبّعة للطفل والتي تحوي على عشرات الأقطاب الكهربائية لتعقّب نشاط الدماغ. ويقول العلماء بأن لديهم وقت يتراوح بين ستة إلى تسعة أشهر للمضي قدماً، وسيستغرق الأمر بعض الوقت للوصول إلى كمية ضخمة من البيانات الناجمة عن التجربة.

وبالرغم من أن اللباس الآلي ما يزال بعيداً عن الاستخدام التجاري، إلا أن الاختبارات التجريبية الايجابية قد تعني بأن ذلك ليس بعيداً جداً في الأفق.