วิศวกรชีวภาพปรับปรุงการทำงานของแขนหุ่นยนต์ที่ควบคุมโดยสมอง

เมื่อบุคคลหนึ่งควบคุมแขนปลอม โดยเฉพาะเทคโนโลยีที่ควบคุมด้วยความคิด จะยากมากที่จะมีการควบคุมการเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์ในการสัมผัสหรือจับ

ทีมวิศวกรชีวภาพจาก University of Pittsburgh Rehab Neural Engineering Labs ได้เผยแพร่ผลงานในบทความวิทยาศาสตร์ใหม่เกี่ยวกับวิธีการกระตุ้นสมองที่ทำให้เกิดความรู้สึกสัมผัส ซึ่งสามารถช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมแขนหุ่นยนต์ที่ควบคุมโดยสมองได้ง่ายขึ้น

การยึดและถ่ายโอนเวลาลดลงครึ่งหนึ่ง

ทีมงานได้ทำการทดลองที่แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มการรับรู้ทางตาที่มีการสัมผัสเทียมสามารถลดเวลาในการยึดและถ่ายโอนวัตถุลงครึ่งหนึ่ง เวลาเฉลี่ยที่ 20.9 วินาทีลดลงเหลือ 10.2 วินาที

เจนนิเฟอร์ คอลลิงเกอร์ เป็นร่วมผู้เขียนอาวุโสและผู้ช่วยศาสตราจารย์ในสาขาวิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟูของมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก

“ใน某种意义上 นี่คือสิ่งที่เราหวังว่าจะเกิดขึ้น แต่อาจไม่ใช่ในระดับที่เราสังเกตเห็น” คอลลิงเกอร์กล่าว “การรับฟังจากข้อมือและมือมีความสำคัญอย่างมากสำหรับการทำสิ่งที่ปกติในชีวิตประจำวัน และเมื่อการรับฟังนั้นไม่เพียงพอ การทำงานของผู้คนจะถูกขัดขวาง”

ผู้เข้าร่วมการศึกษา

ผู้เข้าร่วมการศึกษาคือ Nathan Copeland ซึ่งเป็นบุคคลแรกที่มีแถวอิเล็กโทรดขนาดเล็กฝังในสมองไม่เพียงแต่ในบริเวณ motor cortex แต่ยังรวมถึง somatosensory cortex ซึ่งเป็นบริเวณที่ประมวลผลข้อมูลสัมผัสจากตัว

แถวอิเล็กโทรดเหล่านี้ทำให้เขาสามารถควบคุมแขนหุ่นยนต์ด้วยความคิดและรับการสัมผัสเทียม ซึ่งคล้ายกับวิธีการทำงานของวงจรประสาท

“ฉันคุ้นเคยกับการสัมผัสที่เกิดจากกระตุ้นและทำงานโดยไม่มีการกระตุ้น แม้ว่าความรู้สึกนั้นจะไม่ ‘ธรรมชาติ’ — มันรู้สึกเหมือนกับแรงกดและกระตุกอ่อน — แต่ก็ไม่เคยทำให้ฉันรู้สึกไม่สบาย” คอปแลนด์กล่าว “ไม่มีจุดที่ฉันรู้สึกว่าการกระตุ้นเป็นสิ่งที่ฉันต้องคุ้นเคย การทำงานโดยได้รับการกระตุ้นเป็นเรื่องปกติ”

คอปแลนด์เคยประสบอุบัติเหตุทางรถยนต์ที่ทำให้เขาไม่สามารถใช้แขนได้เต็มที่ เขาจึงเข้าร่วมการทดลองทางคลินิกเพื่อทดสอบอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์-สมอง (BCI) ที่มีไมโครอิเล็กโทรด

ผู้เข้าร่วมได้รับการฝังไมโครอิเล็กโทรดสี่แถวที่พัฒนาโดย Blackrock Microsystems และทำการทดลองหลายครั้งที่ต้องหยิบและถ่ายโอนวัตถุหลายชิ้นจากโต๊ะไปยังแท่นที่ยกขึ้น

โรเบิร์ต กอนต์ เป็นร่วมผู้เขียนอาวุโสและผู้ช่วยศาสตราจารย์ในสาขาวิชาเวชศาสตร์ฟื้นฟูของมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก

“เราไม่ต้องการจำกัดงานโดยการเอาองค์ประกอบการรับฟังทางตาออก” กอนต์กล่าว “เมื่อแม้แต่ความรู้สึกที่ไม่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์แบบถูกฟื้นฟู การทำงานของผู้คนก็ปรับปรุงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เรายังมีทางยาวที่จะเดินในแง่ของการทำให้ความรู้สึกมีความจริงมากขึ้นและนำเทคโนโลยีนี้เข้าบ้านของผู้คน แต่เราสามารถเข้าใกล้การสร้างการรับฟังปกติให้กับสมองได้มากเท่าใด เราก็จะดีขึ้นเท่านั้น”