Body oblek muze pomoci Quadriplegics Walk, pouzívat ruce a smysly textury

Dve vycvicené opice pouzívaly rozhraní mozku-stroj-mozku a podarilo se presunout ruku, aby detekovala strukturu virtuálních objektu - pro zádnou z nich nepouzili zádnou cást svého skutecného tela, uvedli vedci z Duke University Center for Neuroengineering v casopise Príroda. Autori dodali, ze tato technologie by mohla být nakonec pouzita k tomu, aby pomohla kvadriplegikum opet chodit, pouzívat ruce a cítit texturu vecí prsty.
A quadriplegic pacient je paralyzován ve vsech ctyrech koncetinách - obe ruce a nohy, coz muze nastat pri míchové nemoci. A paraplegický pacient je paralyzován v dolní cásti tela, vcetne nohou.
Vedoucí studie Miguel Nicolelis, PhD. rekl:

"Nekdy v blízké budoucnosti vyuzijí tuto technologii ctyrnásobné pacienty nejen k tomu, aby pohybovaly rukama a rukama a chodily znovu, ale také cítili strukturu objektu umístených v jejich rukou nebo zazili nuance terénu, na kterém procházejí se pomocí nositelného robotického exoskeletu. "

V tomto experimentu opice pouzívaly elektrickou aktivitu mozku, aby nasmerovaly virtuální ruce avataru na povrch virtuálních objektu. Kdyz se je dotýkali, mohli rozlisit rozdíly mezi nimi podle jejich textur. Opici se to podarilo, aniz by presunuly cásti jejich skutecného tela.

V oblasti výpocetní techniky avatar je objekt reprezentující uzivatele, grafické znázornení uzivatele.
Virtuální objekty v této studii vypadaly stejne, ale byly navrzeny tak, aby mely ruzné umelé struktury, které by mohly být identifikovány pouze tehdy, kdyz se zvírata prakticky dotýkala jejich povrchu virtuálními rukama - tyto ruce byly rízeny výhradne elektrickou aktivitou jejich mozku.
Drobné elektrické signály poslané do mozku opic byly vnímány jako ruzné textury, vysvetlují autori. Byly zde tri vnímány objektové textury nebo tri ruzné elektrické vzory.
Vedci ríkají, ze tato technologie - která neobsahuje zádnou cást skutecného tela zvírete - mohla být úcinne pouzita paralyzovanými pacienty, pokud se naucili pouzívat rozhraní mozku-stroj-mozku. Nejen ze by se mohli pohybovat kolem s vnejsím skeletovým svazkem, ale také by mely mít nejaký smysl pro obnovení doteku.
Nicolelis, který byl také vedoucím autorem, rekl:

"Toto je první demonstrace rozhraní mozku-stroj-mozku (BMBI), která vytvárí prímou, obousmernou vazbu mezi mozkem a virtuálním telem.
V tomto BMBI (rozhraní mozku, stroje a mozku) je virtuální telo prímo rízeno mozkovou aktivitou zvírete, zatímco jeho virtuální ruka generuje informaci o hmatové zpetné vazbe, která je signalizována prímou elektrickou mikrostimulací v jiné oblasti kury zvírete.
"Doufáme, ze v prístích nekolika letech tato technologie pomuze obnovit autonomnejsí zivot mnoha pacientum, kterí jsou v soucasné dobe zablokováni, aniz by se mohli pohybovat nebo zazít jakýkoli hmatový pocit okolního sveta.
Toto je také poprvé, kdy jsme pozorovali mozku ovládající virtuální rameno, které zkoumá objekty, zatímco mozog soucasne prijímá signály elektrické zpetné vazby, které popisují jemnou strukturu objektu "dotcenou" nove získanou virtuální rukou opice.
Taková interakce mezi mozkem a virtuálním avatarem byla naprosto nezávislá na skutecném tele zvírete, protoze zvírata se nepohybovala se svými pravými rukama a rukama, ani nepouzívala svou skutecnou kuzi, aby se dotkla predmetu a identifikovala jejich strukturu.
Je to skoro jako vytvorení nového smyslového kanálu, kterým mozog muze pokracovat v zpracování informací, které jiz nemohou dosáhnout prostrednictvím skutecného tela a periferních nervu. "

Avatar ramena byla rízena elektrickou aktivitou neuronu v motorickém kortexu opice - mezi 50 a 200 neurony. Soucasne dostávaly tisíce neuronu v primární hmatové kure elektrickou zpetnou vazbu z dlane virtuální ruky, aby opice mohla ríci jeden druhému.
Nicolelis rekl:

"Pozoruhodný úspech s primáty jiných nez lidských je to, co nás vede k presvedcení, ze lidé budou v blízké budoucnosti mnohem snadneji splnovat stejný úkol."

Nechteli zvírata trpet, aby vedeli, co mají delat a jak to delat. Jedna opice se naucila vybrat správný objekt po pouhých ctyrech pokusech, zatímco druhá potrebovala vyzkouset devetkrát. Nekolik testu jasne ukázalo, ze opice opravdu cítili predmet a nevybíraly ho náhodne.

Nicolelis je presvedcen, ze jeho zjistení poskytují presvedcivý dukaz, ze je mozné vytvorit robotický exoskeleton pro tezce ochrnuté pacienty, aby se mohli pohybovat a objevovat objekty.
Exoskeleton mohl být zcela kontrolován dobrovolnou mozkovou aktivitou paralyzovaného cloveka. Soucasne by senzory v celém obleku vygenerovaly jakousi hmatovou zpetnou vazbu tak, aby jeho / její mozek dokázal identifikovat a rozlisit ruzné textury, tvary a dokonce i teploty ruzných objektu. Autori verí, ze by si dokonce byli vedomi ruzných textur zeme, na které by chodili.
The Projdete znovu, neziskové konsorcium zalozené týmem nemeckých, brazilských, svýcarských a amerických vedcu, vybralo tento celkový terapeutický prístup k obnove plné pohyblivosti tela ctyrkomplexním jedincum prostrednictvím BMBI, které byly realizovány ve spojení s robotovým exoskeletonem na celém tele.
Vedecký tým by rád demonstroval autonomní exoskeleton behem zahajovacího ceremoniálu nebo zahajovacího zápasu Svetového poháru FIFA 2014 v Brazílii.
Napsal Christian Nordqvist