Eksoskjeletter - bærbare enheter som brukes av arbeidere på samlebånd eller i lagre for å lindre stress på nedre rygg - kan konkurrere med verdifulle ressurser i hjernen mens folk jobber, og avbryte de fysiske fordelene ved å ha dem, antyder en ny studie

Exoskeletons, studien publisert i Applied Erogonomics

Studien, som nylig ble publisert i tidsskriftet Applied Ergonomics, fant at når folk hadde på seg eksoskjeletter mens de utførte oppgaver som krevde dem å tenke over handlingene sine, jobbet hjernen deres overtid og kroppene konkurrerte med eksoskjelettene i stedet for å jobbe i harmoni med dem.

Studien indikerer at eksoskjeletter kan legge nok byrde på hjernen til at potensielle fordeler for kroppen blir negert

"Det er nesten som å danse med en virkelig dårlig partner," sa William Marras, seniorforfatter av studien, professor i integrert systemteknikk og direktør for Ohio State University Spine Research Institute.

"Eksoskjelettet prøver å forutse bevegelsene dine, men det går ikke bra, så du kjemper med eksoskjelettet, og det forårsaker denne endringen i hjernen din som endrer muskelrekruttering - og kan forårsake høyere krefter på korsryggen, som potensielt kan føre til smerter og mulige skader. "

Eksoskelett og hjernetretthet, studien:

For studien ba forskerne 12 personer-seks menn og seks kvinner-om å løfte en medisinball gjentatte ganger på to 30-minutters økter. På en av øktene hadde deltakerne på seg et eksoskelet. For den andre gjorde de ikke det.

Eksoskjelettet, som er festet til brukerens bryst og ben, er designet for å kontrollere holdning og bevegelse under løft for å beskytte korsryggen og redusere muligheten for skade.

Forskerne brukte infrarøde sensorer for å evaluere deltakernes hjerneaktivitet og målte kraften på hver deltakers nedre del av ryggen under hver økt.

De sporet også antall ganger hver deltaker klarte å løfte medisinballen i hver økt.

Så, i separate økter, ba de de samme deltakerne om å utføre den samme oppgaven - løfte en medisinball i 30 minutter, i en økt iført et eksoskjelett - men la til en mental oppgave: De fikk deltakerne til å trekke 13 fra et tilfeldig tall mellom 500 og 1,000 hver gang de løftet ballen.

De fant at når deltakerne bare løftet og senket ballen, reduserte eksoskjelettet belastningen på deltakernes nedre rygg litt.

Men da deltakerne måtte gjøre matte i hodet mens de løftet og senket ballen, forsvant fordelene.

Selv om brukere av eksoskjelett på en samlebånd kanskje ikke trenger å gjøre matte i hodet, kan noen form for psykisk belastning som psykologisk stress eller instruksjoner de må følge ha samme effekt, sa Marras.

"Da vi så på hva som skjedde i hjernen, var det mer konkurranse om disse ressursene i hjernen," sa Marras.

"Personen gjorde den mentale matematikken, men hjernen prøvde også å finne ut hvordan han kunne hjelpe kroppen til å samhandle med eksoskjelettet, og det forvirret måten hjernen rekrutterte musklene til å utføre oppgaven."

Når disse musklene konkurrerer med hverandre, fungerte hjernen mindre effektivt og krefter på ryggen økte, fant forskerne.

"Hvis du er en bedrift som bruker hundrevis eller tusenvis av dollar per eksoskjelett, er det en veldig god sjanse for at eksoskjelettet ikke gjør noe godt for dine ansatte," sa Marras.

"Alle eksoskelettene er ikke dårlige, men folk er rotete, og alle er forskjellige: Du må bruke eksoskelett med litt intelligens og litt forståelse for hva jobben innebærer."

Denne studien ble utført ved Ohio State's Spine Research Institute, i samarbeid med forskere fra Texas A&M University. Medforfattere av studien inkluderer Eric B. Weston fra Ohio State, og Yibo Zhu og Ranjana K. Mehta fra Texas A&M.

Les også:

Ambulanse profesjonell ryggsmertekrig: teknologi, kan du hjelpe meg?

Children Healthcare: Oppdagelsen av Bambino Gesù sykehus på motorisk rehabilitering for barn

kilde:

Ohio State University