Kvinne kontrollerer robotarm med kraft i tankene hennes


Kvinne kontrollerer robotarm med kraft i tankene hennes

Ryggmargenskader eller sykdommer hindrer hjernens signaler fra å nå musklene under skaden. I nyere eksperimenter har forskere brukt grensesnitt for hjernemaskiner for å gjøre det mulig for pasienter med lammelse å bevege proteser med deres sinn. Nå har en kvinne med quadriplegia vært i stand til å bruke tankene sine til å flytte en robotarm som demonstrerer "10-graders hjernekontroll" av protesen.

En kvinne med quadriplegia var i stand til å demonstrere "10-graders hjernekontroll" i en robotproteserarm.

Bildekreditt: Journal of Neural Engineering / IOP Publishing

Funnene fra det siste eksperimentet, som ble utført av forskere ved University of Pittsburgh School of Medicine i Pennsylvania, er publisert i Journal of Neural Engineering .

Kvinnen som deltok i studien er 52 år gammel Jan Scheuermann, som er quadriplegic og ble diagnostisert med en variant av spinocerebellar degenerasjon uten cerebellar involvering.

I februar 2012 implanterte laget kirurgisk små elektroderegister med 96 små kontaktpunkter hver inn i Scheuermanns hjerner som under normale forhold styrer høyre hånd og håndbevegelse.

Elektrodene var i stand til å hente signaler fra individuelle nevroner, som deretter kommuniserte med en datamaskin som identifiserte skytemønster forbundet med bestemte observerte eller forestillede bevegelser, inkludert økning eller senking av armen.

Resultat fra den første studien - der Scheurmann var i stand til å gå så langt som å bøye håndleddet til protesen frem og tilbake, flytte den fra side til side, roter den og grip gjenstander - demonstrert "7D-kontroll." Resultatene ble publisert i The Lancet i 2012.

Men i denne siste studien, ledet av prof. Andrew Schwartz fra Pitt School of Medicine, var Scheurmann i stand til å mestre "10D-kontroll", som involverte å flytte robothånden til forskjellige stillinger mens du styrer håndleddet og armen.

'Funnene viser bevegelse kan gjenopprettes til folk med lammelse'

Prof. Schwartz og kollegaer forklarer at hjernemaskinsgrensesnitt (BMI) "gir mulighet for å omgå det skadede vevet ved å dekode bevegelsesintensjon og kontrollerende hjelpemidler" - som for eksempel datamaskinmarkører eller robotarmer.

"Vårt prosjekt har vist at vi kan tolke signaler fra nevroner med en enkel datalgoritme for å generere sofistikerte væskebevegelser som gjør det mulig for brukeren å samhandle med miljøet, sier Jennifer Collinger, forsker og assisterende professor ved Pitt.

For sitt siste arbeid, erstattet laget det enkle knipsgrepet på protesen med fire håndformer: fingerabduksjon, scoop, tommel opposisjon og en klype av tommel-, indeks- og midterfingre, noe som gir total arm- og håndbevegelser til 10.

Under eksperimentet så Scheurmann på animasjoner av bevegelser og fant dem, og laget registrerte signalene hennes hjerne sendte for å kalibrere systemet. Deretter brukte de denne informasjonen til å "lese sine tanker", slik at hun kunne bevege hånden til de ønskede stillingene.

Kommenterer resultatene, sier Prof. Schwartz:

Jan brukte robotarmen til å forstå lettere når objekter hadde blitt vist under foregående kalibrering, noe som var interessant. Samlet viser våre resultater at høyt koordinert, naturlig bevegelse kan gjenopprettes til folk hvis armer og hender er lammet."

Selv om deres eksperiment bare ble utført i ett menneske, bemerker forskerne at deres resultater er sammenlignbare med tidligere studier av neurale tuning og robotarm BMI-ytelse i primater.

"Interaksjon med fysiske objekter er relativt nytt i BMI-feltet, men flere studier har vist dette med en viss suksess, hvorav de fleste opererer i et mindre dimensjonalt rom," sier de.

I oktober i år avsluttet Scheurmann sitt engasjement i studien ved å ha kirurgi for å fjerne elektrodearrayene, men hun beskriver det som "en fantastisk, spennende, villig tur" og legger til at studien "har beriket livet mitt, gitt meg ny Venner og kollegaer, hjalp meg med å bidra til forskning og tok pusten fra meg."

Medical-Diag.com Har rapportert om andre gjennombrudd i behandling av lammelse. I oktober 2014 viste en studie at en lammet mann gikk igjen etter at neseceller reparerte ryggmargen.

Og en annen studie rapporterte at et nytt kjemisk stoff aktiverte lammede muskler i mer enn 80% av forsøksdyrene.

Thorium. (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis