Стимуляция мозга, вызывающая осязание, улучшает контроль над роботизированной рукой

20.05.2021, 22:06, Разное
  Подписаться на Telegram-канал
  Подписаться в Google News

Большинство трудоспособных людей считают свою способность выполнять простые повседневные задачи само собой разумеющимся — когда они тянутся за теплой кружкой кофе, они могут почувствовать ее вес и температуру и соответственно отрегулировать захват, чтобы жидкость не пролилась. Люди с полным сенсорным и двигательным контролем своих рук и кистей могут почувствовать, что они вошли в контакт с объектом, в тот момент, когда они касаются или схватывают его, что позволяет им начать движение или поднять его с уверенностью.

Но эти задачи становятся намного сложнее, когда человек управляет протезом руки, не говоря уже о управляемой разумом руке.

В статье, опубликованной сегодня в Наука, команда биоинженеров из нейроинженерных лабораторий Университета Питтсбурга описывает, как добавление стимуляции мозга, вызывающей тактильные ощущения, упрощает оператору манипулирование роботизированной рукой, управляемой мозгом. В эксперименте дополнение зрения искусственным тактильным восприятием сократило время, затрачиваемое на захват и перемещение предметов, вдвое, со среднего времени с 20,9 до 10,2 секунды.

«В некотором смысле это то, на что мы надеялись, но, возможно, не в такой степени, как мы наблюдали», — сказала соавтор исследования Дженнифер Коллингер, доктор философии, доцент кафедры физической медицины и реабилитации Питта. «Сенсорная обратная связь от конечностей и рук чрезвычайно важна для нормального поведения в повседневной жизни, и когда эта обратная связь отсутствует, производительность людей снижается».

Участник исследования Натан Коупленд, чей прогресс был описан в статье, является первым человеком в мире, которому имплантировали крошечные электроды не только в моторную кору головного мозга, но и в его соматосенсорную кору — область мозга, которая обрабатывает сенсорная информация от тела. Массивы позволяют ему не только управлять роботизированной рукой с помощью своего разума, но и получать тактильную сенсорную обратную связь, которая похожа на то, как работают нейронные цепи, когда спинной мозг человека не поврежден.

«Я уже был хорошо знаком как с ощущениями, вызываемыми стимуляцией, так и с выполнением задания без стимуляции. Хотя это ощущение не является« естественным »- оно похоже на давление и легкое покалывание — это меня никогда не беспокоило», — сказал Коупленд. «На самом деле не было ни одной точки, где я чувствовал бы, что стимуляция — это то, к чему я должен был бы привыкнуть. Выполнение задачи во время получения стимуляции просто шло вместе, как PB&J».

После автомобильной аварии, из-за которой он не мог пользоваться руками, Коупленд принял участие в клинических испытаниях интерфейса мозг-компьютер сенсомоторного микроэлектрода (BCI) и ему имплантировали четыре набора микроэлектродов, разработанные Blackrock Microsystems (также обычно называемые массивами Utah). ).

Эта статья представляет собой шаг вперед по сравнению с более ранним исследованием, в котором впервые было описано, как стимуляция сенсорных областей мозга с помощью крошечных электрических импульсов может вызывать ощущения в различных областях руки человека, даже если он потерял чувствительность в конечностях из-за спинного мозга. травма, повреждение. В этом новом исследовании ученые объединили чтение информации из мозга для управления движением роботизированной руки с записью информации обратно, чтобы обеспечить сенсорную обратную связь.

В серии тестов, где оператора BCI просили поднимать и переносить различные предметы со стола на приподнятую платформу, обеспечение тактильной обратной связи посредством электрической стимуляции позволяло участнику выполнять задачи в два раза быстрее по сравнению с тестами без стимуляции.



Смотреть комментарииКомментариев нет


Добавить комментарий

Имя обязательно

Нажимая на кнопку "Отправить", я соглашаюсь c политикой обработки персональных данных. Комментарий c активными интернет-ссылками (http / www) автоматически помечается как spam

Политика конфиденциальности - GDPR

Карта сайта →

По вопросам информационного сотрудничества, размещения рекламы и публикации объявлений пишите на адрес: [email protected]

Поддержать проект:
Яндекс.Деньги - 410011013132383
WebMoney – P761907515662, R402690739280, Z399334682366, E296477880853, X100503068090

18+ © 2002-2021 РЫБИНСКonLine: Все, что Вы хотели знать...

Яндекс.Метрика