Beyin Kontrollü Robotik Kolun İşleyişini İyileştiren Biyomühendisler

Bir birey bir protez kolu, özellikle de zihin kontrolü teknolojisi kullanırken, dokunmak veya kavramak gibi şeyler yapmak için tam motor kontrolü sağlamak çok zorlaşır.

Pittsburgh Üniversitesi Rehabilitasyon Nöral Mühendislik Laboratuvarları’ndan bir grup biyomühendis, yeni bir Bilim makalesinde, dokunma hissi uyandıran beyin stimülasyonunun, bir kullanıcıya bir beyin kontrolü robotik kol kullanmasını kolaylaştırabileceğini açıkladı.

Kavrama ve Transfer Zamanı Yarısına İndi

Ekibin yaptığı bir deney, görseli suni dokunma algısı ile desteklemenin, nesneleri kavramak ve taşımak için geçen zamanı yarıya indirabileceğini gösterdi. Ortalama 20.9 saniye, 10.2 saniyeye düştü.

Jennifer Collinger, Pitt Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bölümü’nde yardımcı doçent ve yüksek lisans sonrası araştırma görevlisi.

“Bir anlamda, bu bizim umduğumuz şeydi – ancak belki de gözlemlediğimiz kadar değil,” dedi Collinger. “Uzuvlardan ve ellerden gelen duyusal geri bildirim, günlük yaşantımızda normal şeyler yapmak için son derece önemlidir ve bu geri bildirimin eksik olması, insanların performansını bozar.”

Çalışma Katılımcısı

Çalışma katılımcısı Nathan Copeland, beyninin motor korteksine değil, aynı zamanda vücudun duyusal bilgilerini işleyen bir beyin bölgesi olan somatosensory korteksine de küçük elektrot dizileri implante edilen ilk kişiydi.

Diziler, onun zihniyle robotik kolları kontrol etmesini ve dokunma duyusal geri bildirimi almasını sağladı, bu da nöral devrelerin nasıl çalıştığına benzer.

“İlgili hisler ve görevi yapmaya already çok aşinaydım. Hisler ‘doğal’ değildi – baskı ve hafif karıncalanma hissi veriyordu – ancak bu beni hiç rahatsız etmedi,” dedi Copeland. “Asla stimulation’a alışmak zorunda olduğum bir an olmadı. Görevi yaparken stimülasyon aldığım zaman, her şey birlikte gitti, gibi PB&J gibi.”

Copeland, kollarının kullanımını sınırlayan bir araba kazası geçirdi, bu nedenle sensorimotor mikroelektrot beyin-bilgisayar arabirimi test eden bir klinik deneye kaydoldu. Blackrock Microsystems tarafından geliştirilen dört mikroelektrot dizisi implante edildi.

BCI operatörü, bir dizi teste tabi tutuldu ve çeşitli nesneleri bir masadan yükseltilmiş bir platforma almak ve taşımak zorunda kaldı. Dokunma geri bildirimi elektrik stimülasyonu ile sağlandı ve katılımcı, stimülasyon olmadan göre iki kat daha hızlı görevi tamamlayabildi.

Robert Gaunt, Pitt Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bölümü’nde yardımcı doçent ve yüksek lisans sonrası araştırma görevlisi.

“Görsel algının.visual bileşenini çıkarmak istemedik,” dedi Gaunt. “Sınırlı ve mükemmel olmayan hissi geri kazandığında, kişinin performansı önemli ölçüde iyileşti. still gerçekçi hisler yaratmak ve bu teknolojiyi insanların evlerine getirmek için uzun bir yolculuk var, ancak beynin normal girişlerini yeniden yaratmak için ne kadar yakın olursak, o kadar iyi oluruz.”