Новое исследование предполагает, что экзоскелеты - носимые устройства, используемые рабочими на сборочных линиях или на складах для снижения нагрузки на нижнюю часть спины, - могут конкурировать с ценными ресурсами мозга, пока люди работают, сводя на нет физические преимущества их ношения.

Экзоскелеты, исследование, опубликованное в Applied Erogonomics

Исследование, опубликованное недавно в журнале Applied Ergonomics, показало, что когда люди носили экзоскелеты при выполнении задач, требующих от них думать о своих действиях, их мозг работал сверхурочно, а их тела соревновались с экзоскелетами, а не работали в гармонии с ними.

Исследование показывает, что экзоскелеты могут создать такую ​​нагрузку на мозг, что потенциальная польза для организма сведена на нет.

«Это почти как танец с очень плохим партнером», - сказал Уильям Маррас, старший автор исследования, профессор интегрированной системной инженерии и директор Института исследования позвоночника при Университете штата Огайо.

«Экзоскелет пытается предугадывать ваши движения, но у него ничего не получается, поэтому вы сражаетесь с экзоскелетом, и это вызывает это изменение в вашем мозгу, которое изменяет набор мышц - и может вызвать более высокие нагрузки на вашу нижнюю часть спины, что потенциально может привести к боль и возможные травмы ».

Экзоскелеты и утомление мозга, исследование:

Для исследования исследователи попросили 12 человек - шесть мужчин и шесть женщин - многократно поднимать набивной мяч за два 30-минутных сеанса. На одном из сеансов участники были одеты в экзоскелет. Для другого они этого не сделали.

Экзоскелет, который крепится к груди и ногам пользователя, предназначен для управления позой и движением во время подъема, чтобы защитить нижнюю часть спины и снизить вероятность травм.

Исследователи использовали инфракрасные датчики для оценки мозговой активности участников и измерили силу, воздействующую на нижнюю часть спины каждого участника во время каждого сеанса.

Они также отслеживали, сколько раз каждый участник смог поднять набивной мяч в каждом сеансе.

Затем на отдельных занятиях они попросили тех же участников выполнить ту же задачу - поднять набивной мяч в течение 30 минут на одном занятии с использованием экзоскелета - но добавили мысленную задачу: они попросили участников вычесть 13 из случайного числа от 500. и 1,000 каждый раз, когда они поднимали мяч.

Они обнаружили, что когда участники просто поднимали и опускали мяч, экзоскелет немного уменьшал нагрузку на поясницу участников.

Но когда участникам приходилось мысленно подсчитывать, поднимая и опуская мяч, эти преимущества исчезли.

По словам Марраса, хотя пользователям экзоскелетов на конвейере, возможно, не придется заниматься математикой в ​​голове, любое психологическое напряжение, такое как психологический стресс или инструкции, которым они должны следовать, может иметь такой же эффект.

«Когда мы смотрели на то, что происходит в мозгу, было больше конкуренции за эти ресурсы в мозгу», - сказал Маррас.

«Человек проделывал эти вычисления в уме, но мозг также пытался выяснить, как помочь телу взаимодействовать с экзоскелетом, и это сбивало с толку способ, которым мозг задействовал мышцы для выполнения задачи».

Исследователи обнаружили, что когда эти мышцы конкурируют друг с другом, мозг работает менее эффективно, и нагрузка на спину увеличивается.

«Если ваша компания тратит сотни или тысячи долларов на каждый экзоскелет, очень высока вероятность, что экзоскелет не приносит пользы вашим сотрудникам», - сказал Маррас.

«Все экзоскелеты неплохие, но люди беспорядочные, и все разные: вы должны использовать экзоскелеты с определенным интеллектом и некоторым пониманием того, что влечет за собой работа».

Это исследование было проведено Исследовательским институтом позвоночника штата Огайо в партнерстве с исследователями из Техасского университета A&M. Соавторами исследования являются Эрик Б. Уэстон из штата Огайо и Ибо Чжу и Ранджана К. Мехта из Техасского агентства A&M.

Читайте также:

Скорая помощь Профессиональная война с болью в спине: технологии, не могли бы вы мне помочь?

Детское здравоохранение: открытие больницы Бамбино Джезу в детской моторной реабилитации

Источник:

Университет штата Огайо