Американцы испытали роборуку, повинующуюся мыслям парализованного человека

Американцы испытали роборуку, повинующуюся мыслям парализованного человека

Американские нейрохирурги и инженеры сделали ещё один важный шаг на пути облегчения жизни парализованных людей. Созданный ими чип и интерфейс мозг-компьютер помогли женщине, тело которой обездвижено на протяжении последних 15 лет, заставить роботизированную руку выполнить определённое действие одной лишь силой мысли.

Ранее подобные эксперименты проводились только на обезьянах. Теперь, наконец, дело дошло до испытаний мозговых имплантатов на человеке. И, надо признать, выглядит подобное взаимодействие человека и компьютера впечатляюще.

В опытах исследователей из университета Брауна приняли участие двое человек —  Кэти (Cathy) и Боб (Bob). Оба пациента-добровольца пережили инсульт, потеряли способность управлять всеми конечностями и говорить, пишут учёные в статье, вышедшей в журнале Nature .

Чтобы вернуть им способность манипулировать объектами при помощи специальной роботизированной руки, нейрохирурги вживили в двигательную кору их головного мозга маленькие записывающие устройства, которые обладали сотней электродов толщиной с человеческий волос. Имплантированные чипы записывали нейронную активность, которую компьютер воспринимал, как намерение произвести то или иное движение.

В видеоролике ниже вы увидите испытание новинки, проведённое в апреле 2012 года. Неспособная к самостоятельным передвижениям женщина при помощи одних мыслей направляет роборуку к бутылке с кофе, берёт её и затем отправляет её ко рту. Отметим, что пациентка Кэти была парализована 15 лет назад, устройство было внедрено в её мозг в 2005 году. Видно, как женщина пьёт напиток через соломинку, после чего отодвигает руку и улыбается.

"Мы никогда не забудем эту улыбку", — рассказывает нейроинженер Ли Хохберг (Leigh Hochberg).

Данное достижение является частью клинических испытаний, проводимых в рамках программы BrainGate2 (дословно "Ворота в мозг 2"). Руководит проектом Джон Донохью (John Donoghue), директор Института науки о мозге университета Брауна (Brown Institute for Brain Science).

Ранее та же команда учёных рассказала об испытаниях, в ходе которых двое добровольцев научились управлять при помощи мыслей курсором на экране компьютера.

"Переход от этого двумерного управления к движениям, которые заставляют роботизированную руку дотянуться до объекта, взять его и направить в трёхмерном пространстве далее – это большой шаг вперёд для нас", — комментирует результаты работы Донохью.

Интерфейс мозг-компьютер должен преобразовать нейронные сигналы в мозге пациента в цифровые команды для робототехнического устройства, которое должно в точности воспроизвести задуманное человеком действие. Чем сложнее движение, тем сложнее обработка. По этой причине нейрохирурги активно сотрудничают с экспертами-робототехниками и компьютерными специалистами. Кстати, оба добровольца манипулировали предметами при помощи роборук компаний DEKA и DLR.

В ходе испытаний Кэти и Бобу было дано задание за 30 секунд взять при помощи роборуки мячики из пенопласта. Кэти, используя устройство компании DEKA, достигла цели в 46% попыток, а DLR – в 21%. Боб, который пережил инсульт в 2006 году и заполучил имплантат пять месяцев назад, справился с заданием при помощи роборуки DEKA в 62% случаев.

Учёные очень довольны результатом. Он показывает, что люди, парализованные на протяжении нескольких лет, всё ещё могут в некотором роде восстановить активность, помогать себе сами.

Впрочем, прежде чем подобные системы смогут массово облегчить жизнь инвалидов, пройдёт ещё немало времени. "Пока ещё движения очень медленные и неточные, нам необходимо улучшить декодирующие алгоритмы", — полагает Донохью.

Тем временем продолжаются испытания на безопасность. На данный момент семь человек получили мозговые чипы, и учёные пока не зарегистрировали никаких серьёзных побочных эффектов или отрицательного воздействия устройств на человека. Исследователи надеются довести группу испытателей до 15 человек. Их интересуют пациенты после инсульта, пострадавшие в ходе нейродегенеративных заболеваний, с повреждённым спинным мозгом.

В будущем разработчики надеются, что им также удастся создать беспроводную систему, которая позволила бы избавиться от проводков, которые сейчас должны быть закреплены на черепе человека. Кроме того, учёные уверены, что рано или поздно удастся подсоединить к системе не роботизированную конечность, а мышцы самого пациента, чтобы он смог управлять своими собственными руками и ногами.

 

 

vesti.ru

Похожие новости:
Найден новый способ узнать, когда человек лжет
Определить, говорит человек правду или лжет, может оказаться проще, чем вы думаете, благодаря автоматическим ассоциациям в подсознании, говорится в новом исследовании, опубликованном в последнем выпуске журнала Psychological Science. На самом деле, авторы исследования утверждают, что эти автоматические ассоциации действительно ..
2014-03-26 1441 0 Технология
0
CES 2012: светодиодная лампа с жидкостным охлаждением
На выставке CES 2012 американская компания Switch представила светодиодную лампочку Switch100, обладающую системой жидкостного охлаждения. Продукт к тому же является аналогом обычной 100-ваттной лампы накаливания.Уникальность этой лампы в том, что её охлаждает не только система металлических пластин, но и жидкость. ..
2012-01-16 3487 0 Технология
0
Американцы создали питающегося травой робота-газонокосилку
Американская компания EcoMow, основанная инженерами и студентами Университета Джорджа Мейсона, создала робота-газонокосилку, способного самостоятельно производить для своих нужд топливо из травы. Основной задачей этого проекта EcoMow называет создание системы производства топлива, которую можно ..
2014-02-28 1836 0 Технология
0
Ученые США создают тихий асфальт
Высокий уровень фонового шума в современных городах стал серьезной проблемой. И основной вклад в его создание вносит транспорт. Шум производят как сами автомобили, так и дорожное покрытие при контакте с покрышками,сообщает «WordScience.org». Разработкой “тихого” покрытия человечество озабочено уже давно. Это не так просто: материал с более ..
2012-06-17 1801 0 Технология
0
Биологи подчинили мышей своей воле
Исследователи из университета Вашингтона (Washington University) и университета Иллинойса в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) создали крошечные светодиоды, которые подсветили отдельные нейроны мышиного мозга. Таким образом учёные смогли активировать клетки, отвечающие за выработку гормона удовольствия ..
2013-04-15 1222 0 Технология
0
Ученые создали медузу из силикона и клеток сердца
Американские биотехнологи создали из силикона и мускульных клеток сердца миниатюрного робота-медузу, способного плавать так же быстро, как и его живые аналоги. Устройство под названием Medusoid имитирует особенности передвижения настоящих медуз и то, как они захватывают пищу. «Меня приятно удивило, как близко мы подошли к полноценной ..
2012-07-23 1653 0 Технология
0
GPS, ГЛОНАСС и новая технология позиционирования
GPS, которая эксплуатируется уже 34 года, считается «старушкой»: армия США получила богатый опыт ее использования в различных ситуациях.Global Positioning System — система глобального позиционирования, спутниковая система навигации, обеспечивает определение местоположения объекта, на котором она установлена. Работает в любом ..
2013-04-30 2752 0 Технология
0
В США создали искусственный глаз
В США создали искусственный глаз. Бионический орган дал надежду слепым вернуть себе зрение. Взглянуть на мир одним глазком им будет стоить около €73 тыс. Работа над Argus II, как назвали его создатели, заняла у ученых один год научных исследований. Имплант был выпущен в лаборатории американской ..
2013-02-6 2914 1 Технология
0
Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий пули на лету
Физики из университета Райса (Rice University) и Массачусетского технологического института (MIT) изучали свойства полиуретана. Макроскопические баллистические тесты показали, что этот полимерный материал может не просто останавливать на лету 9-миллиметровые пули, но и "заращивать" входные отверстия. "Полимер останавливает и фактически ..
2012-11-23 2061 0 Технология
0
Печень можно будет выращивать из клеток кожи
В недалёком будущем людям, страдающим тяжёлыми поражениями печени, возможно, не понадобится помощь доноров. Биоматериал для поражённых участков органа медики начнут выращивать из клеток кожи самих пациентов. Основной проблемой на этом пути до сих пор была невозможность создать зрелые и активные ..
2014-02-26 1520 0 Технология
0
Ученые предложили улучшить экологию с помощью беспилотных такси
Переход на беспилотные такси позволит значительно сократить количество выделяемых современными машинами вредных газов и сэкономит деньги владельцам таксопарков. К такому выводу пришли ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Отчет о проведенном ими анализе появился в журнале ..
2015-07-07 1713 0 Технология
1
Надувная ветровая турбина успешно прошла первые испытания
Пожалуй, самую необычную ветровую турбину испытали на днях американцы. Специалисты компании Altaeros Energies запустили в небеса устройство под названием Airborne Wind Turbine (AWT). Оно отличается от собратьев и больше напоминает мельницу на аэростате. AWT представляет собой ветряк, "спрятанный" ..
2012-03-30 2224 0 Технология
0
Следующий рубеж в 3D-печати
Процесс 3D-печати, использующий в своей работе цифровые модели, создан для того, чтобы создавать объекты реального мира, начиная от простых игрушек заканчивая ювелирными изделиями и продуктами питания. Вскоре 3D-принтеры смогут «печатать» более сложные «конструкции», например, человеческие ..
2014-04-06 1646 0 Технология
0
Изобретён сверхлипкий материал
Учёные использовали способность гекконов удерживаться и легко передвигаться по самым невообразимым поверхностям для создания материала, имеющего уникальные свойства и удивительную липкость. Группа специалистов, занимающихся изучением полимеров, из университета Массачусетса в Амхерсте (University of Massachusetts Amherst), продемонстрировала необычный материал. ..
2012-02-22 2034 0 Технология
0
В США прекращен выпуск ламп накаливания мощностью 100Вт
В США с 1 января 2012 года начинается свертывание производства обычных электрических ламп накаливания, известных как "лампочка Эдисона", а в России - как "лампочка Ильича". Выпуск лампочек мощностью 100 ватт был завершен. Им на смену в дома и офисы приходят флуоресцентные и галогеновые лампы - менее энергоемкие, ..
2012-01-11 2234 0 Технология
0