211service.com
Smadzeņu mikroshēma palīdz četrgalvīgajiem cilvēkiem ar savām domām pārvietot robotu rokas
Paralizēta paciente, kas aprīkota ar implantētu smadzeņu mikroshēmu, ir spējusi izmantot robotu roku, lai sasniegtu un paņemtu kafijas pudeli, pievilktu to pietiekami tuvu sejai, lai viņa varētu dzert no salmiņa, un pēc tam uzlikt pudeli atpakaļ. galds.
Četrleģiskais pacients tika aprīkots ar elektronisku smadzeņu implantu, kas var vadīt robotu roku, lai sasniegtu un satvertu priekšmetus ( skaties video ). Šodien žurnālā publicēts pētījums Daba parāda, ka cilvēki ar smadzeņu mikroshēmām var izmantot ierīces, lai veiktu sarežģītus trīsdimensiju uzdevumus, kas varētu būt noderīgi ikdienas dzīvē. Turklāt implantētie elektrodi var ierakstīt neironu signālus pat piecus gadus — ilgāk, nekā bija aizdomas. Iepriekšējos pētījumos pacienti, kuri izmanto smadzeņu implantus, ir spējuši pārvietot kursoru uz ekrāna, bet neveikt sarežģītas kustības ar objektiem reālajā pasaulē.
Rezultāti ir jaunākie paziņojumi no komandas, kuru vadīja Džons Donogjū, Brauna universitātes neirozinātnieks. Donoghue un līdzstrādnieki 2006. gadā ziņoja, ka pacienti, kurus paralizējuši muguras smadzeņu bojājumi, var izmantot smadzeņu un mašīnu saskarnes, lai vadītu kursoru kustību ekrānā un veiktu vienkāršas atvēršanas un aizvēršanas kustības ar robotu roku. Tagad pētnieki ir parādījuši, ka smadzeņu un mašīnas saskarne var vadīt sarežģītākus uzdevumus. Cilvēki var ne tikai kontrolēt datora kursoru, bet arī patiešām sarežģītas ierīces, piemēram, robotu roku, kas var veikt funkcijas, kuras var veikt mūsu pašu roka, saka Donoghue.
Smadzeņu implants ir mazs masīvs, kura garums ir četri milimetri katrā pusē (apmēram mazuļa aspirīna lielumā, saka Donogjū) ar 96 matiem līdzīgiem elektrodiem, kas stiepjas no vienas puses. Ierīce atrodas uz smadzeņu virsmas, un elektrodi par vienu milimetru iekļūst motora garozas roku kontrolējošajā reģionā. Implants reģistrē desmitiem neironu impulsus. Pacienta nodoms pārvietoties ģenerē šos impulsus, kas pēc tam tiek pārsūtīti uz datoru, kas pārvērš elektriskās aktivitātes modeļus komandās, kas var vadīt robotu roku.
Mani pārsteidzošais šajā pētījumā ir tas, ka tas pirmo reizi labi parāda, ka jūs varat izmantot šos signālus, lai kontrolētu robotu, kas ir svarīgs pacienta ikdienas dzīvē. Endrjū Džeksons, Ņūkāslas universitātes neirozinātnieks. Pētnieki saka, ka algoritmiski uzlabojumi smadzeņu darbības modeļu uztveršanā un šo modeļu interpretācijā bija atslēga uz priekšu.
Izmēģinājuma klīniskā izmēģinājuma mērķis ir izstrādāt tehnoloģijas, kas var atjaunot spēju sazināties un pārvietoties un nodrošināt neatkarību cilvēkiem ar neiroloģiskām slimībām vai traumām. Līdz šim izmēģinājumā ir pieteikušies septiņi pacienti. Abi šī jaunākā darba dalībnieki cieta no smadzeņu stumbra insultiem, kuru dēļ viņi nevarēja runāt vai kustināt savas ekstremitātes. Pētījuma laikā vienam pacientam implants bija piecus mēnešus, bet otram vairāk nekā piecus gadus.
Implantu ilgmūžība parāda, ka ierīce gadiem ilgi var uztvert izmantojamus signālus no smadzenēm, kas šajā jomā rada bažas. Kad kaut ko ievietojat smadzenēs, rodas reakcija uz šīs ierīces klātbūtni, saka Donogjū. Šūnas tiek bojātas vai pārvietotas ar elektrodiem, un smadzenes ap tām var veidot rētaudi. Bet nešķiet, ka smadzeņu reakcija ir šķērslis ierakstīšanai, saka Donoghue.
Tomēr signāls laika gaitā pasliktinājās. Lai gan tie ieraksta signālus piecus gadus pēc masīva ievietošanas, signāli ikdienā nav tik stabili, saka Džeksons. Viņš norāda, ka smadzeņu želejveida audi pārvietojas mūsu galvaskausā, un stingrs, fiksēts implants var piespiest smadzenes deformēties ap to. Ja signāli mainās katru dienu, vai [pacientam] vajadzētu katru dienu atkārtoti kalibrēt sistēmu?
Pagaidām implants ir jāpievieno ārējam iestatījumam, bet Brauna pētnieki un pētnieki plkst Blackrock Microsystems Jūtā (kura ražo implantus) strādā pie bezvadu versijām, kuras tiek testētas ar dzīvniekiem. Donogjū cer, ka implanti galu galā var izraisīt pacienta muskuļu elektrisko stimulāciju, apejot nepieciešamību pēc robotu rokām. Šādi eksperimenti ir parādījuši daudzsološus primātus, kas nav cilvēkveidīgie primāti (piemēram, sk nesen veikts Ziemeļrietumu universitātes pētījums ).