Četveronožna Žena Pomiče Robotsku Ruku Svojim Umom

{h1}

Četveriplegična žena testirala je najsavremeniji protetski kontrolirani um na ljudima, doznaju znanstvenici.

Žena paralizirana od vrata prema dolje sada je u stanju koristiti robotsku ruku kako bi dala visoku peticu i pomogla joj da jede čokoladu, što predstavlja možda najnapredniju protetsku ruku pod kontrolom uma, razvijenu za ljude do sada, rekli su istraživači.

Iako su znanstvenici radili na robotiziranim udovima kojima bi se majmuni mogli kretati svojim umom, ovi novi rezultati označavaju prvi put kada je osoba mogla upravljati mišićno kontroliranom protetikom bolje nego majmuni, dodali su istražitelji.

"Ovo je spektakularni skok prema većoj funkciji i neovisnosti za ljude koji nisu u stanju pomaknuti se vlastitim oružjem," rekao je istraživač Andrew Schwartz sa Sveučilišta u Pittsburghu. "Ova tehnologija koja tumači moždane signale da usmjeravaju ruku robota ima ogroman potencijal koji nastavljamo istraživati."

"Kako krećemo naprijed, možda ćemo ustanoviti da je to primjenjivo i na druge vrste traumatičnih ozljeda mozga", izjavila je za WordsSideKick.com istraživačica Elizabeth Tyler-Kabara sa Sveučilišta u Pittsburghu. "Populacije na koje to možemo primijeniti možda su toliko široke kao i naša mašta."

Genetska bolest paralizira

Žena, Jan Scheuermann, majka dvoje djece, nekoć je vodila uspješne zabave u poslovnom planiranju s temama ubojstva. Godine 1996. primijetila je da joj noge izgledaju kao da vuku iza sebe, a u roku od dvije godine, noge i ruke oslabile su do te mjere da je potrebna invalidska kolica i pomoćnica koja će joj pomoći da se presvuče, jede, kupa i druge svakodnevne aktivnosti. [Pogledajte fotografije Jana koji koriste protezu]

Scheuermann pati od spinocerebelarne degeneracije, genetske bolesti kod koje se veze mozga i mišića polako pogoršavaju. Sada je tetraplegična (naziva se i kvadriplegična), što znači da je paralizirana od vrata dolje i da ne može dobrovoljno pomicati ruke ili noge.

"Ne mogu ni slegnuti ramenima", rekao je Scheuermann. "Ali zaključio sam da se zabrinutost za nešto doživljava dvaput. Pokušavam se usredotočiti na dobre stvari koje imam."

Scheuermannov prijatelj istaknuo je videozapis o istraživanju na Sveučilištu Pittsburgh iz 2011. godine na muškarcu s tetraplegijom, Tima Hemmesa, koji mu je dao mogućnost da pomera predmete na ekranu računala i poseže s robotskom rukom kako bi dodirnuo svoju djevojku.

"Jao, toliko je uredan da može to učiniti", prisjetio se Scheuermann razmišljajući dok je promatrala Hemmesa. "Volio bih da mogu učiniti nešto takvo." Njezina je pomoćnica nazvala istraživače i rekla: "Ja sam kvadriplegičar. Prikupi me, prijavi se! Želim to učiniti!"

Proteza pod kontrolom mozga

Znanstvenici su razvili mikroelektronske nizove koji povezuju moždane stanice s elektroničkim sklopovima - kvadratnim mrežama velikim samo 16 četvornih milimetara s 96 točaka koji prodiru u moždanu površinu otprilike jedan 16-inčni inč. Pregledali su Scheuermannov mozak da bi točno utvrdili gdje treba staviti tu elektroniku, a u veljači su implantirali uređaje u njezin lijevi motorni korteks, dio mozga koji kontrolira pokret desne ruke i ruke. [9 Cyborg poboljšanja su trenutno dostupna]

protetička ruka koju je dizajnirao Laboratorij primijenjene fizike Sveučilišta John Hopkins (JHU / APL), a financirala Američka agencija za napredne istraživačke projekte u Ministarstvu obrane (DARPA).

protetička ruka koju je dizajnirao Laboratorij primijenjene fizike Sveučilišta John Hopkins (JHU / APL), a financirala Američka agencija za napredne istraživačke projekte u Ministarstvu obrane (DARPA).

Zasluge: DARPA i JHU / APL.

Ti su implantati bili povezani s robotiziranim udom koji je Scheuermann nazvao Hector, a koji je sposoban za zglobove i zglobove, koji su usporedivi s ljudskom rukom.

"Protetska ruka koju smo koristili bila je vrlo sofisticirana, s mnogim istim segmentima ruku i ruku kao i njezin ljudski kolega", rekao je Schwartz za WordsSideKick.com.

Dva tjedna nakon implantacije, tek drugog dana treninga s protetikom, Scheuermann ga je mogla slobodno pomicati koristeći samo svoj um. U roku od tjedan dana treninga, mogla je doprijeti unutra i van, lijevo i desno, te gore i dolje koristeći ruku.

"Ono što smo napravili prvog tjedna, mislili su da ćemo ostati zaglavljeni mjesec dana", rekao je Scheuermann.

Scheuermann je sudjelovao u sveobuhvatnom programu obuke i testiranja u trajanju od 13 tjedana kako bi kontrolirao protezu duž sedam stupnjeva slobode - vrste pokreta koje su zglobovi protetika mogli izvoditi, poput fleksiranja zgloba naprijed-natrag, pomicanja sa strane na stranu, i rotirajući ga u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Dolazeći u laboratorij tri puta tjedno, brzo je naučila posezati za hvataljkama, konusima i kuglicama s protezom, razvijajući tekućinu i brzu kontrolu nad vještim pokretima gotovo sličnim onima kod redovitih sposobnosti.

"To bih definitivno ponovio", rekao je Scheuermann za WordsSideKick.com. "Mislim da sam vrlo blagoslovljena što sam ušla u svoj život."

Dosezanje za čokoladom

Scheuermann je rekao istraživačkom timu: "Nahranit ću se čokoladom prije nego što se ovo završi." Koristeći Hektora, Scheuermann je okusio čokoladu dok su joj znanci aplaudirali. "Jedna mala griza za ženu, jedan gigantski zalogaj za BCI (sučelja za kontrolu mozga)", rekao je Scheuermann.

Na kraju, Scheuermann bi mogao pomoću proteze doprijeti do predmeta, prilagoditi otvaranje protetske ruke tako da uhvati predmete raznih oblika i veličina i premjestiti ih na željena mjesta. Uspjela je dovršiti tražene zadatke sa uspjehom do 91,6 posto i više od 30 sekundi brže nego što je učinila na početku programa.

Neviđena brzina kojom se Scheuermann prilagodio protezi dijelom je posljedica inovativnog novog načina spajanja mozak sudionika s protezom. Sučelja mozga i stroja djeluju pretvaranjem moždanih signala u računalne signale. Istraživači su prethodno nadgledali signale koje mozgovi ispuštaju kad ljudi pokreću ruke, i dizajnirali su ponašanje proteze da odgovara Sheuermannovoj mozžnoj aktivnosti, kad je razmišljala o tome da pomiče ruku što je moguće intuitivnije. [10 čudnih činjenica o mozgu]

"Rezultat je protetska ruka koja se može pomicati daleko preciznije i prirodnije nego prethodni napori", rekao je Schwartz.

Buduće istraživanje moglo bi nastojati uključiti senzore u protetiku kako bi pacijenti, na primjer, mogli znati razliku između tople i hladne ili glatke i grube površine. Protetika također može uključivati ​​bežičnu tehnologiju, uklanjajući potrebu za povezivanjem žica između pacijenata i protetika.

"Nadamo se da ovo može postati potpuno implantiran, bežični sustav koji ljudi zapravo mogu koristiti u svojim domovima bez našeg nadzora", rekla je istraživačica Jennifer Collinger sa Sveučilišta u Pittsburghu i zdravstvenog sustava VA Pittsburgh. "Bilo bi čak moguće kombinirati kontrolu mozga s uređajem koji izravno potiče mišiće na obnavljanje pokreta pojedinog udova."

Trenutno se planira da se implantati uklone nakon još dva mjeseca ispitivanja, jer je FDA odobrila takve testove pod uvjetom da su ograničena.

"Mogli smo i podnijeti zahtjev za produženjem, koje je odobreno i trenutno se procjenjuje hoće li nastaviti nakon datuma koji je bio prvotno planiran", rekao je Schwartz.

"Ovo je vožnja mog života", rekao je Scheuermann. "Ovo je koturaljkašica. Ovo je padobranstvo. Baš je fenomenalno i uživam u svakoj sekundi toga."

"Ono što trebamo su volonteri", rekao je za WordsSideKick.com istraživač Michael Boninger sa Sveučilišta u Pittsburghu. "Trebamo financiranje."

Znanstvenici su svoja otkrića detaljno objavili na mreži 16. prosinca u časopisu The Lancet.


Video Dodatak: .




Istraživanje


Fosili Mogu Natjerati Na Ponovno Razmišljanje O Ljudskoj Evoluciji
Fosili Mogu Natjerati Na Ponovno Razmišljanje O Ljudskoj Evoluciji

Zašto Su Neki Ljudi Toliko Klimavi?
Zašto Su Neki Ljudi Toliko Klimavi?

Znanost Vijesti


1. Zrakoplovstvo: 8 Fascinantnih Činjenica O Predsjednikovom Avionu
1. Zrakoplovstvo: 8 Fascinantnih Činjenica O Predsjednikovom Avionu

Zaustavljanje Ebole: Kako Male Promjene Donose Veliku Razliku
Zaustavljanje Ebole: Kako Male Promjene Donose Veliku Razliku

Je Li Leonardo Da Vinci Kopirao Svoj Poznati 'Vitruvijski Čovjek'?
Je Li Leonardo Da Vinci Kopirao Svoj Poznati 'Vitruvijski Čovjek'?

Činjenice O Cinku
Činjenice O Cinku

Drevni Ukop Može Otkriti Dom Biblijskog Lika
Drevni Ukop Može Otkriti Dom Biblijskog Lika


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com