Brain Chips pomohl znovu ochromenému muži

Na deštivé noci v roce 2004, Nathan Copeland byl v hrozném autonehodě. Nehoda mu stiskla krk a zranila míchu. Lékaři říkali, že už nikdy nebude schopen cítit nebo pohybovat dolními pažemi a nohama.

Ale teď, o 12 let později, Copeland znovu získal svůj pocit hmatu pomocí robotické paže a rozhraní mozku a počítače (BCI).

Mozkové čipy - čtyři mikroelektrodová pole, každé o velikosti knoflíkové knoflíky - byly umístěny do mozku Copelandu v oblastech, které odpovídaly pocitům dotyku v prstech a v dlani. V novinách publikovaných ve čtvrtek v Vědní translační medicína vědci z University of Pittsburgh vysvětlují, že když se na robotické prsty aplikuje lehký tlak, tento pocit se přemění na elektrické signály, které se vrátí do somatosenzorické kůry Copelandu.

„Cítím se téměř každý prst - je to opravdu podivný pocit,“ říká Copeland ve svém prohlášení. „Někdy je to elektrické a někdy je to tlak, ale z větší části mohu říci většinu prstů s jistou přesností. Připadá mi to, jako by se mé prsty dotýkaly nebo tlačily. “

Zatímco Copeland nedokáže zjistit, zda je látka s BCI horká nebo studená, dokázal popsat 93 procent podnětů (jako pocit bavlněného tamponu na kůži) jako pocit „možná přirozeného“ na konci šestiměsíčního období. studie. On také může správně identifikovat, který protetický prst se dotýká, zatímco se zavázanýma očima 84 procent času.

BCI je nejnovější vylepšení prostetiky řízené myslí, které se neustále objevují jako nejslibnější způsob, jak poskytnout širší rozsah pohybu. Tento výzkum, který byl poprvé oznámen veřejnosti v září 2015 a je nyní recenzován, byl financován agenturou DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency).

„DARPA již dříve ukázala, že mozkové rozhraní může být použito k řízení pohybu robotické paže,“ vysvětluje Justin Sanchez, ředitel Úřadu pro biologické technologie společnosti DARPA ve videu, které ve čtvrtek vydalo DARPA. „S tímto novým vývojem… uzavřeli jsme smyčku mezi člověkem a strojem.“

To je obrovský průlom ve zdravotnické robotice: Aby bylo možné zažít plnou funkčnost nativní končetiny, musí být člověk schopen zažít somatosenzorickou zpětnou vazbu. Neschopnost cítit se je problematická pro více než je zřejmé: Vytváří vážné deficity v řízení motorů a zároveň poškozuje schopnost manipulovat s objekty. Pro více než 1,6 milionu lidí ve Spojených státech, kteří mají nějaký typ ztráty končetin, by schopnost zažívat dotek byla revoluční.

Zatímco vědci uznávají, že k pochopení stimulačních vzorců dotyku je zapotřebí více výzkumu, věří, že tato iterace BCI je klíčovým prvním krokem.

„Konečným cílem je vytvořit systém, který by se pohyboval a cítil stejně jako přirozená ruka,“ řekl vedoucí autor Robert Gaunt ve svém prohlášení. "Máme tu dlouhou cestu, abychom se tam dostali, ale to je skvělý začátek."