или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Чип BrainGate помогает парализованным людям управлять объектами

schedule 28.12.2012 в 10:02 link BrainGate медицинский робот исследование коммуникация с роботом
​Кэти Хатчинсон (Cathy Hutchinson) является парализованной пациенткой, которая способна в первый раз за пятнадцать лет взять предмет с помощью роботизированной конечности, которая связана с крошечным датчиком в ее мозге. Как сообщается в недавнем исследовании, устройство, называемое BrainGate, вводится в нервную схему нарушенного  мозга и заменяет разрушенные клетки проводами, которые работают за пределами тела пациентки. В её мозг имплантирован датчик размером с таблетку аспирина.

Роботизированная рука скользит медленно по направлению к лицу женщины, поднося все ближе бутылку с соломинкой. Когда рука остановилась, женщина открыла рот, и, сделав глоток, улыбнулась.

Что было примечательно в этой демонстрации BrainGate, что руку робота можно заставить двигаться мягко и точно (что было возможно в течение многих лет), но, действия машины находятся под контролем мыслей женщины.

В исследовательских лабораториях по всему миру ученые хотят сделать "разум над материей" в повседневной деятельности. С помощью сложных датчиков и мощных компьютерных технологий, что является одним из "священных Граалей робототехники ", это, наконец, достает пределов досягаемости: управления машиной с помощью мысли. Для женщины, участвующей в демонстрации BrainGate, мероприятие было также личным рубежом для преодоления: это был первый раз после инсульта 15 лет назад, когда она была в состоянии выпить напиток без помощи сиделки.
Интерфейс нервной системы BrainGate, соединяющий датчик, который обнаруживает и отслеживает сигналы мозга в программных и аппаратных средствах, преобразует сигналы в цифровые команды и признает внешние устройства. Датчик размером с небольшую таблетку аспирина, сделан из кремния, содержащий 100 тонких электродов, которые по отдельности записывают активность в небольших группах клеток мозга. Устройство имплантируется в моторную кору, часть мозга, которая направляет движение.

В исследовании 58-летняя женщина научилась выполнять сложные задачи с помощью робота-манипулятора, воображая движения своих рук и кистей. Для одной задачи рука была установлена ниже стола и запрограммирована на всплывание индивидуально на разных позициях и высотах. Женщина меньше, чем за 30 секунд смогла понять каждое целевое использование второго поколения системы DEKA Arm, разработанной в Манчестере на основе производителя робототехники DEKA.



Джон Донохью (John Donoghue), руководитель разработки технологии BrainGate и директор Института Мозга науки в Университете Брауна, считает, что это будет только вопрос времени прежде, чем контролируемые сознанием конечности станут повседневной реальностью. "Мы приближаемся к восстановлению некоторых функций на бытовом уровне для людей с параличами конечностей", - говорит он.

Донохью сообщает, что способность женщины использовать BrainGate особенно обнадеживает, потому что у неё инсульт произошел почти 15 лет назад, и датчик был имплантирован более пяти лет назад. Некоторые исследователи задавались вопросом, смогут ли нейроны в моторной коре умереть или не создавать значимые сигналы после нескольких лет употребления.

Исследователи BrainGate разработали следующий план, чтобы проверить их технологию на других добровольцах. Они представили систему, которая была бы устойчива на протяжении десятилетий, беспроводная и полностью автоматизирована. Нынешняя система требует датчика, а его пользователь должен быть подключен к руке робота и аппаратной поддержке через кабель. В ходе каждого исследования техник должен был выполнить процедуру калибровки, которая длилась в среднем 31 минуту. Исследователи также искали способы для повышения точности системы управления и контроля скорости. В тесте успешное движение рук потребовало почти 10 секунд.

Тем не менее, исследователи считают, что они не только продвигают технологии, но и состояние человека. Ведущий исследователь проекта Ли Хохберг, адъюнкт-профессор инженерии в Университете Брауна в Провиденсе, Род-Айленд, говорит, что он остался доволен реакцией женщины на тесты. "Улыбка на ее лице была замечательной", говорит он. "Мы были воодушевлены тем, что исследование делает видимый прогресс, на который мы все надеялись".



Комментарии: