Dachte Gesteuerter Roboterarm Für Gelähmte Patienten

Die Zeitschrift Nature berichtet über einen science-fiction-Stil-springen in der Technologie, wo eine Schnittstelle auf das Gehirn wird verwendet, um eine Verbindung zu einem Roboterarm und bieten Echtzeit-Gedanken-Steuerung. Es ist ein dramatischer Schritt nach vorne für die Technologie, die wurde getestet mit dem gelähmten Patienten und gibt Hoffnung für die Stars-Wars-Stil Bionik-Technologie, für verwundete Soldaten und paraplegiker.

Das experiment wurde am 12. April in diesem Jahr an der Brown University in Providence, Rhode Island. Die Probanden, eine 58-jährige Frau (S3) und ein 66-jähriger Mann (T2), hatten beide gelähmt durch einen Schlaganfall, die den Hirnstamm, die Ihnen keine Kontrolle über Ihre Gliedmaßen. Wissenschaftler die neuronale Aktivität zu interpretieren, die Gedanken der person und direkte Anweisungen an einen computer gesteuerten Roboter-arm.

Das experiment getestet auf zwei verschiedenen Geräten. Die erste war, hergestellt vom DLR-Institut für Robotik und Mechatronik und die andere von DEKA Research and Development Corp. Das Ziel des Experiments war in der Lage zu interpretieren, dachte Befehle zu erlauben, die Patienten zu erreichen über den dreidimensionalen Raum und erfassen Objekte.

Bekannt als die Braingate2 pilot-Studie, es beschäftigt die experimentelle Braingate-system, ursprünglich entwickelt an der Brown-Universität. Eine Schnittstelle von der Größe einer kleinen Pille, enthält ein raster von 96 Elektroden implantiert, die den motorischen Kortex im Gehirn. Der Motorische cortex steuert die willkürliche Bewegung. Die Elektroden sind nahe genug, um die einzelnen Neuronen in der Lage sein, zur Aufzeichnung der neuronalen Aktivität genau genug zu verarbeiten, die Anleitung zu einem Dritten Gerät außerhalb des Körpers. Ein computer wird dann verwendet, um zu übersetzen die Befehle in der Sprache, dass der Roboter-arm verstehen kann.

Die bisherigen Braingate-Studie hatte Erfolg mit einfachen zwei-dimensionalen Steuerung der Roboter-Geräte, wie die Steuerung einer Maus oder Klick auf einen cursor auf einem Bildschirm. Die neue Studie ist die erste demonstration und die ersten peer-review-Bericht von Menschen mit tetraplegia, die Verwendung von Gehirn gesteuerte Signale zur Steuerung eines Roboterarms dreidimensional, obwohl im Jahr 2009, Erfinder und Unternehmer Raymond Kurzweil skizzierte eine ähnliche Technik, die er getestet hatte, mit einem chip in seinem arm. Ein Dokumentarfilm mit dem Titel des Transzendenten Menschen, über die Prozesse und viele seiner anderen Erfindungen und das Leben ‚ s Arbeit veröffentlicht wurde, und das Konzept der Menschen-Anbindung und Integration-Technologie direkt in Ihre Gehirne und Körper ist sicherlich interessant, dass science-fiction durchaus ein Licht auf, Sie zu erkunden.

Hauptautor Dr. Leigh Hochberg, einer neuroengineer und Intensivmedizin Neurologe, hält Termine im Department of Veterans Affairs, Brown University, Massachusetts General Hospital und Harvard, sagte :

„Unser Ziel in dieser Forschung ist, eine Technologie zu entwickeln, die Sie wieder Unabhängigkeit und Mobilität für Menschen mit Lähmungen oder Verlust des Körpers … Wir haben viel mehr Arbeit zu tun, aber die ermutigenden Fortschritte dieser Forschung ist, zeigt sich nicht nur in der reach-und-fassen-Daten, aber mehr noch in S3′ s lächeln, als Sie serviert, selbst der Kaffee von Ihrem eigenen Willen zum ersten mal in fast 15 Jahren.“
Dr. Hochberg, ist die sponsor-investigator für die BrainGate2 pilot-Studie.

John Donoghue, der VA und Braun Neurowissenschaftler, der Pionier BrainGate vor mehr als zehn Jahren sagte, die neue Arbeit zeigt, wie weit das Feld der brain-computer-interfaces kommen, hat seit seiner Gründung.

„Dieses Papier berichtet eine wichtige Voraus durch die konsequente Demonstration in mehr als einem Teilnehmer, der präzise dreidimensionale neuronale Steuerung des Roboter-arms ist nicht nur möglich, sondern auch wiederholbar … Wir umgezogen sind deutlich näher an der Rückkehr alltäglichen Funktionen, wie Sie sich selbst bedienen einen Schluck Kaffee, in der Regel erfolgt mühelos, indem der arm und die hand, für Menschen, die nicht in der Lage sind, sich zu bewegen, Ihre eigenen Gliedmaßen. Wir sind auch ermutigt sehen, nützlich Steuern Sie mehr als fünf Jahre nach Implantation der BrainGate-array in einem unserer Teilnehmer. Diese Arbeit ist ein wichtiger Schritt hin zur Verwirklichung des langfristigen Ziels, der Schaffung einer Neurotechnologie wiederherstellen, wird die Bewegung, Kontrolle und Unabhängigkeit für Menschen mit Lähmungen oder Verlust des Körpers.“
Im wesentlichen, die Roboter-Gliedmaßen war in der Lage zu sein, ein Ersatz für den Patienten ist echt arm. Erweiterte Batterie-und Leichtmetallen, das Konzept der bionischen Gliedmaßen ist einfach eine Frage von ein paar Jahren entfernt. In der Braunen experiment, die anvisierten Objekte waren relativ groß, mehr als die Hälfte der Breite des Roboter-hand, so dass der patient zu gestalten, dass eine präzise Steuerung des Geräts.

In 158 Prüfungen statt, die über vier Tage, die Frau (S3) war in der Lage zu berühren, das Ziel innerhalb einer vorgegebenen Zeit in 48,8 Prozent der Fälle mit dem DLR-Roboter-arm und hand, und 69,2 Prozent der Fälle mit dem DEKA arm und der hand, die das breiter fassen.

In 45 Studien mit dem DEKA arm, der Mann (T2) berührt die Ziel-95.6 Prozent der Zeit. Der erfolgreiche berührt, S3 erfasst das Ziel 43,6 Prozent der Zeit mit dem DLR-arm und 66,7 Prozent der Zeit mit dem DEKA arm. T2 Griff gelungen 62.2 Prozent der Zeit.

T2 erklärt, von seinen Erfahrungen :

„Ich stellte bewegte meinen arm und die [DEKA] arm zog, wo ich wollte, es zu gehen.“
Patrick van der Smagt, Leiter des Bionik und assistive Robotik im DLR, Direktor für biomimetische Robotik und maschinelles lernen labs des DLR und der technischen Universität München, und co-senior-Autor auf dem Papier, diskutiert die Entwicklung der arm selbst:

„Dies ist, was wir uns erhofft hatten mit diesem arm. Wir wollten einen arm, der verwendet werden könnte intuitiv durch die unterschiedlichen Formen der Kontrolle. Der arm ist bereits von zahlreichen Labors auf der ganzen Welt, die Ihre einzigartigen zusammenspiel und die Sicherheit Fähigkeiten. Dies ist eine überzeugende demonstration der potenzielle nutzen der arm von einer person mit Lähmung.“
Es ist sicherlich eine fantastische Weiterentwicklung und der Gedanke des seins in der Lage, geben Sie diese Artikel in Echtzeit einfach mit Kontrolle des Gehirns, ist eine sehr spannende Geschichte. Direkte Kontrolle des Gehirns von einem computer erhöhen die Produktivität drastisch.

Geschrieben von Rupert Shepherd

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