Thought Controlled Robotic Arm pro paralyzované pacienty

Deník Príroda zprávy o sci-fi skoku v technologii, kde rozhraní na mozku se pouzívá k pripojení k robotické rameno a poskytuje real-time myslenkovou kontrolu. Je to dramatický skok pro technologii, která byla testována u paralyzovaných pacientu a dává nadeji na bionickou technologii Stars Wars, pro zranené vojáky a paraplegiky.
Experiment byl proveden 12. dubna tohoto roku na Brownove univerzite v Providence v Rhode Island. Testované subjekty, 58letá zena (S3) a 66letý muz (T2) oba byli paralyzováni mozkovou mrtvicí k mozkovému kmenu, coz jim zanechalo zádnou kontrolu nad jejich koncetinami. Vedci pouzívali nervovou aktivitu k interpretaci myslenky cloveka a prímých instrukcí k pocítacove rízenému robotickému rameni.
Experiment testoval dve ruzná zarízení. První byla vyrobena institutem DLR pro robotiku a mechatroniku a druhou vedeckou skupinou DEKA Research and Development Corp. Cílem experimentu bylo umet interpretovat myslenkové príkazy tak, aby pacientovi umoznil oslovit trojrozmerný prostor a uchopit predmety.
Známý jako pilotní studie Braingate2, vyuzíval experimentálního systému Braingate, puvodne vyvinutého na Brown University. Rozhraní velikosti malého pilulky, obsahující mrízku 96 elektrod, je implantováno do motorické kury v mozku. Kura motoru ovládá dobrovolný pohyb. Elektrody jsou dostatecne blízko k jednotlivým neuronum, aby mohli zaznamenávat nervovou aktivitu natolik presne, aby zpracovaly instrukce na zarízení tretí strany mimo telo. Pocítac se pak pouzívá k prekladu príkazu do jazyka, který robotické rameno dokáze porozumet.

Predchozí studie Braingate mela úspech se základním dvourozmerným rízením robotických zarízení, jako je kontrola mysi nebo kliknutí na kurzor na obrazovce. Nová studie predstavuje první demonstraci a první peer-reviewed zprávu lidí s tetraplegií, pouzívat signály rízené mozkem pro ovládání robotické rameno trojrozmerne, i kdyz v roce 2009 vynálezce a podnikatel Raymond Kurzweil nacrtl podobnou technologii, kterou testoval , pomocí cipu v ruce. Dokument byl nazýván transcendentním clovekem, o procesech a mnoha dalsích jeho vynálezech a zivotních dílech a propozice cloveka, která propojuje a integruje technologii prímo do jejich mozku a tel, je jiste zajímavá, ze sci-fi je docela svetlá zkoumání.
Vedoucí autor Dr. Leigh Hochberg, neuroinzenýr a kritická neurologicka, která se jmenuje na ministerstvu pro zálezitosti veteránu, Brown University, Massachusetts General Hospital a Harvard, uvedla:

"Nasím cílem v tomto výzkumu je vyvinout technologii, která obnoví nezávislost a mobilitu lidí s paralýzou nebo ztrátou koncetin ... Máme mnohem víc práce, ale povzbudivý pokrok tohoto výzkumu je demonstrován nejen v dosahu a uchopení data, ale jeste více v úsmevu S3, kdyz se jí poprvé témer 15 let podarilo káve své vlastní vule. "

Dr. Hochberg, je sponzorem vysetrujícím pilotní klinickou studii BrainGate2.
John Donoghue, neurovedka spolecnosti VA a Brown, který byl prukopníkem spolecnosti BrainGate pred více nez deseti lety, uvedl, ze nová práce demonstruje, do jaké míry prichází pole interakcí mozku a pocítace od jejího vzniku.

"Tento príspevek oznamuje dulezitý pokrok tím, ze u více nez jednoho úcastníka dusledne demonstruje, ze presná trojrozmerná neuronová kontrola robotových ramen je nejen mozná, ale také opakovatelná ... Presunuli jsme se mnohem blíz k návratu kazdodenních funkcí, z kávy, které se obvykle provádejí bez námahy rukama a rukou, pro lidi, kterí nejsou schopni pohybovat se vlastními koncetinami. Také nás vyzýváme, aby videli uzitecnou kontrolu více nez pet let po implantaci pole BrainGate u jednoho z nasich úcastníku. kritický krok k realizaci dlouhodobého cíle vytvorení neurotechnologie, která obnoví pohyb, kontrolu a nezávislost u lidí s ochrnutím nebo ztrátou koncetin. "

V podstate robotická koncetina mohla být náhradou za skutecné rameno pacienta. S vyspelejsí baterií a lehkými slitinami je pojem bionických koncetin proste otázkou nekolika let. V hnedém experimentu byly cílové objekty relativne velké, více nez polovina sírky ruky robotu, coz vyzaduje, aby pacient vykonal presné ovládání zarízení.
V 158 studiích, které se konaly po dobu ctyr dnu, se zena (S3) dokázala dotknout cíle v rámci prideleného casu v 48,8% prípadu pomocí robotické ruky DLR a ruky a 69,2% prípadu s ramenem a rukou DEKA, který má sirsí uchopení.
V 45 studiích s pouzitím ramene DEKA se muz (T2) dotkl cíle 95,6% casu. Z úspesných dotyku S3 chytlo cílové 43,6 procenta s ramenem DLR a 66,7 procent casu s ramenem DEKA. Pokus T2 dosáhl 62,2 procenta casu.

T2 vysvetlil své zkusenosti:

"Jen jsem si predstavoval, ze se mi podarilo pohybovat se rukama a ruka [DEKA] se pohybovala tam, kde jsem chtel, aby to slo."

Patrick van der Smagt, vedoucí bioniky a pomocné robotiky u DLR, reditel laboratorí biomimetické robotiky a strojového ucení v DLR a Technische Universität München, spolu s vedoucím autorem práce, diskutoval o vývoji samotného ramene:

"Touto rukou jsme doufali, ze chceme vytvorit rameno, které by mohlo být pouzíváno intuitivne ruznými zpusoby ovládání.Rám je jiz pouzíván mnoha výzkumnými laboratoremi po celém svete, kterí vyuzívají jedinecné interakce a bezpecnostní schopnosti .To je presvedcivá ukázka potenciální uzitecnosti paze osobou s paralýzou. "

Je to urcite fantastický pokrok a myslenka, ze byste mohli psát tento clánek v reálném case jednoduse s kontrolou mozku, je velmi vzrusující. Prímé rízení mozku pocítace by dramaticky zvýsilo produktivitu.
Napsal Rupert Shepherd