बायोइंजीनियर्स ने मस्तिष्क-नियंत्रित रोबोटिक आर्म के संचालन में सुधार किया

जब कोई व्यक्ति एक प्रोस्थेटिक आर्म, विशेष रूप से एक माइंड-कंट्रोल्ड तकनीक का संचालन करता है, तो यह बहुत मुश्किल हो जाता है कि पूर्ण मोटर नियंत्रण हो जो चीजों को छूने या पकड़ने जैसे काम कर सके।

पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के रिहाब न्यूरल इंजीनियरिंग लैब्स के एक बायोइंजीनियर्स की टीम ने एक नए साइंस पेपर में विस्तार से बताया है कि कैसे मस्तिष्क उत्तेजना जो स्पर्श संवेदना को उत्तेजित करती है, एक उपयोगकर्ता को एक मस्तिष्क-नियंत्रित रोबोटिक आर्म का संचालन करना आसान बना सकती है।

ग्रास्पिंग और ट्रांसफरिंग समय आधा हो गया

टीम ने एक प्रयोग किया जिसमें यह दिखाया गया कि कृत्रिम स्पर्श संवेदना के साथ दृष्टि की आपूर्ति करने से वस्तुओं को पकड़ने और स्थानांतरित करने में लगने वाला समय आधा हो गया। मध्य समय 20.9 सेकंड से घटकर 10.2 सेकंड हो गया।

जेनिफर कॉलिंगर पिट डिपार्टमेंट ऑफ फिजिकल मेडिसिन एंड रिहाबिलिटेशन में सह-सीनियर लेखक और पीएचडी एसोसिएट प्रोफेसर हैं।

“एक तरह से, यह हमें उम्मीद थी कि ऐसा होगा — लेकिन शायद हमने जो देखा है उसके स्तर तक नहीं,” कॉलिंगर ने कहा। “अंगों और हाथों से संवेदनशील प्रतिक्रिया हमारे दैनिक जीवन में सामान्य चीजें करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, और जब यह प्रतिक्रिया कम हो जाती है, तो लोगों का प्रदर्शन खराब हो जाता है।”

अध्ययन प्रतिभागी

अध्ययन प्रतिभागी नाथन कोपलैंड थे, जो पहले व्यक्ति बन गए जिनके मस्तिष्क में न केवल मोटर कॉर्टेक्स में बल्कि सोमाटोसेंसरी कॉर्टेक्स में भी छोटे इलेक्ट्रोड सरणियां लगाई गईं, जो शरीर से संवेदनशील जानकारी को संसाधित करने वाला मस्तिष्क का एक क्षेत्र है।

सरणियों ने उन्हें अपने दिमाग से रोबोटिक आर्म को नियंत्रित करने और स्पर्श संवेदना प्राप्त करने में सक्षम बनाया, जो लगभग उसी तरह है जैसे तंत्रिका सर्किट काम करते हैं।

“मैं पहले से ही उत्तेजना द्वारा उत्पन्न संवेदनाओं और उत्तेजना के बिना कार्य करने के लिए बहुत परिचित था। हालांकि संवेदना ‘प्राकृतिक’ नहीं है — यह दबाव और हल्की झुनझुनी जैसा महसूस होता है — यह मुझे कभी परेशान नहीं करता था,” कोपलैंड ने कहा। “वास्तव में कोई बिंदु नहीं था जहां मुझे लगा कि उत्तेजना कुछ ऐसा है जिससे मुझे अभ्यस्त होने की आवश्यकता है। उत्तेजना के साथ कार्य करना बस पीबी और जे जैसे एक साथ चला गया।”

कोपलैंड एक कार दुर्घटना में शामिल थे जिससे उनके बाहों का उपयोग सीमित हो गया, इसलिए उन्होंने सेंसरिमोटर माइक्रोइलेक्ट्रोड ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस (बीसीआई) के परीक्षण के लिए एक नैदानिक ​​परीक्षण में भाग लिया। उन्हें ब्लैकरॉक माइक्रोसिस्टम्स द्वारा विकसित चार माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणियों के साथ लगाया गया था।

बीसीआई ऑपरेटर ने कई वस्तुओं को एक टेबल से एक उठे हुए मंच पर उठाने और स्थानांतरित करने की एक श्रृंखला के परीक्षणों से गुजरना पड़ा। स्पर्श प्रतिक्रिया इलेक्ट्रिकल उत्तेजना के माध्यम से प्रदान की गई, जिससे प्रतिभागी को कार्यों को दोगुनी गति से पूरा करने में सक्षम बनाया गया।

रॉबर्ट गौंट पिट डिपार्टमेंट ऑफ फिजिकल मेडिसिन एंड रिहाबिलिटेशन में सह-सीनियर लेखक और पीएचडी एसोसिएट प्रोफेसर हैं।

“हम कार्य को दृष्टि की धारणा को हटाकर सीमित नहीं करना चाहते थे,” गौंट ने कहा। “जब भी सीमित और अपूर्ण संवेदना बहाल होती है, तो व्यक्ति का प्रदर्शन काफी महत्वपूर्ण तरीके से बेहतर हो जाता है। हमें अभी भी संवेदनाओं को और अधिक वास्तविक बनाने और इस प्रौद्योगिकी को लोगों के घरों तक लाने के लिए एक लंबा रास्ता तय करना है, लेकिन जितना हम मस्तिष्क में सामान्य इनपुट को पुनर्निर्माण करने के करीब पहुंच सकते हैं, उतना ही बेहतर होगा।”