Журнал Nature сообщает относительно научно-фантастического скачка стиля в технологии, где внутренняя поверхность на мозге используется, чтобы соединиться с роботизированной рукой и обеспечить, реальное время думало контроль. Это – драматический прыжок для технологии, проверенной с парализованными пациентами и дающей надежду на бионическую технологию стиля войн Звезд на раненых солдат и страдающих параличом нижних конечностей.
Эксперимент проводился 12-го апреля в этом году в Университете Брауна в провидении, Род-Айленд. Испытуемые, 58-летняя женщина (S3) и 66-летний человек (T2), были оба парализованы инсультом к стволу мозга, оставившему их без контроля их конечностей. Ученые использовали невральную активность, чтобы интерпретировать мысли человека, и прямые инструкции к компьютеру управляли роботизированной рукой.
Эксперимент проверил два различных устройства. Первое было произведено Институтом ДОЛЛАРА Robotics и Mechatronics и другого Научно-исследовательской Корпорацией DEKA.
Цель эксперимента состояла в том, чтобы быть в состоянии интерпретировать команды мысли, чтобы позволить пациенту протягиваться через объекты схватывания и трехмерное пространство.Известный как экспериментальное испытание Braingate2, это использовало экспериментальную систему Braingate, первоначально разработанную в Университете Брауна. Внутренняя поверхность размер маленькой таблетки, содержа сетку 96 электродов внедрена в двигательную область коры головного мозга в мозгу.
Двигательная область коры головного мозга управляет произвольным движением. Электроды достаточно близки к отдельным нейронам, чтобы быть в состоянии сделать запись невральной активности достаточно точно, чтобы обработать инструкции к стороннему устройству вне тела. Компьютер тогда используется, чтобы перевести команды на язык, который может понять роботизированная рука.
Предыдущие Braingate изучают имевший успех с основными двумя размерным контролем автоматизированных устройств, таких как контролирование мышью или щелчок курсором на экране. Новое исследование представляет первую демонстрацию, и первый рецензируемый специалистами отчет людей с тетраплегией, чтобы использовать мозг управлял сигналами управлять роботизированной рукой трехмерно, несмотря на то, что в 2009, изобретатель и предприниматель Рэймонд Керзвейл обрисовали в общих чертах подобную технологию, которую он проверил, с помощью чипа, залитого в его руку. Документальный фильм назвал Превосходящего Человека о процессах и многих его других изобретениях, и работа жизни была выпущена, и понятие о людях, взаимодействующих и включающих технологию непосредственно в их мозги и тела, является, конечно, интересным, что научная фантастика была довольно легка на исследовании.
Победите автора доктора Ли Хочберга, нейроинженера и невропатолога интенсивной терапии, держащего назначения в Министерстве по делам ветеранов, в Университете Брауна, Центральной больнице Массачусетса и Гарварде заявили:«Наша цель в этом исследовании состоит в том, чтобы разработать технологию, которая восстановит независимость и мобильность для людей с потерей конечности или параличом… У нас есть намного больше работы, чтобы сделать, но ободрительный прогресс этого исследования продемонстрирован не только в данных достигать-и-схватывать, но и еще больше в улыбке S3, когда она служила себе кофе ее собственной воли впервые почти за 15 лет».
Доктор Хохберг, спонсор-исследователь для экспериментального клинического испытания BrainGate2.Джон Доногу, VA и нейробиолог Брауна, ведший BrainGate больше чем десять лет назад, сказали, что новая работа демонстрирует, как далеко область внутренних поверхностей мозгового компьютера прибыла начиная с его начала.«Эта бумага сообщает о важном успехе путем строгой демонстрации больше чем в одном участнике, что точный трехмерный невральный контроль манипуляторов не только возможен, но также и повторим…
Мы двинулись значительно ближе в возвращение повседневных функций, как обслуживание себе глоток кофе, обычно выполняемого легко рукой, для людей, которые неспособны пошевелить их собственными конечностями. Мы также поощряемся видеть полезный контроль спустя больше чем пять лет после имплантата множества BrainGate в одном из наших участников. Эта работа является критическим шагом к пониманию долгосрочной цели создания нейротехнологии, которая восстановит движение, контроль и независимость людям с параличом или потерей конечности».
По существу автоматизированная конечность смогла быть заменой для реальной руки пациента. С более продвинутым питанием от батареи и легкими сплавами, понятие бионических конечностей является просто вопросом на расстоянии в несколько лет. В эксперименте Брауна целевые объекты были относительно большими, больше чем половина ширины руки роботов, таким образом требуя, чтобы пациент осуществил точный контроль над устройством.
В 158 судебных разбирательствах, проведенных более чем четыре дня, женщина (S3) смогла коснуться цели в течение выделенного времени в 48,8 процентах случаев с помощью роботизированной руки ДОЛЛАРА и руки, и 69,2 процентах случаев с рукой DEKA, имеющей более широкое схватывание.В 45 испытаниях с помощью руки DEKA человек (T2) коснулся цели 95,6 процентов времени. Из успешных прикосновений S3 схватил цель 43,6 процента времени рукой ДОЛЛАРА и 66,7 процентов времени рукой DEKA. Схватывание T2 следовало за 62,2 процентами времени.
T2 объяснил его случаи:«Я просто предположил двигать своей рукой и рукой [DEKA], перемещенной, где я хотел, чтобы он пошел».Патрик ван дер Смэгт, глава бионики и вспомогательной робототехники на уровне ДОЛЛАРА, директора биоподражательной робототехники и машинных лабораторий изучения на уровне ДОЛЛАРА и Мюнхена Technische Universitat и co-ведущего-автора на бумаге, обсудил развитие самой руки:«Это – то, на что мы надеялись этой рукой. Мы хотели создать руку, которая могла использоваться интуитивно различными формами контроля. Рука уже используется многочисленными научно-исследовательскими лабораториями во всем мире, использующими ее уникальные возможности взаимодействия и безопасности.
Это – востребованная демонстрация потенциальной полезности руки человеком с параличом».Это – конечно, фантастическое продвижение и мысль о способности напечатать эту статью в режиме реального времени просто с мозговым контролем, очень захватывающий.
Прямой мозговой контроль компьютера повысил бы производительность существенно.