Когда дело доходит до протезных рук Вы не можете разбить ту, которую Люк Скайуокер получает в Империи, Наносит ответный удар. Мало того, что та автоматизированная конечность позволяла ему владеть световым мечом с большой ловкостью, каждый из его пальцев дергался, когда робот ткнул их. Несмотря на то, что реальная жизнь, которую управляемое мозгом протезирование, которые позволяют человеку, скажем, взять карандаш, продолжает улучшать для инвалидов, конечности, которые могут фактически чувствовать, что сенсации прикосновения остаются проблемой. Теперь, путем внедрения электродов и в двигатель и в сенсорные области мозга, исследователи создали виртуальную протезную руку, что контроль за обезьянами с помощью только их умы, и это позволяет им чувствовать виртуальные текстуры.
Посмотрите меня, чувствуйте меня. Обезьяна управляет виртуальной рукой с помощью только ее ум, чувствуя «текстуры» виртуальных дисков.Кредит: Кейти ЧжуанБольше научных видео новостей
Нейробиолог Мигель Николелис из Университета Дюка в Дареме, Северная Каролина, группа которой разрабатывала так называемые интерфейсы мозговой машины, говорит, что одна из ловушек в этих системах то, что «ничей бывший в состоянии для замыкания круга» между управлением конечностью и чувствованием физического прикосновения. Таким образом, он и группа исследователей решили создать «мозговой мозговой машиной» интерфейс с помощью виртуальной системы.
Исследователи внедрили два набора крошечных электродов в мозг обезьяны: один набор в центре регуляции моторики и другой в части соматосенсорной коры, обрабатывающей сенсацию физического прикосновения от левой руки. Используя первый набор, обезьяна могла управлять виртуальной рукой обезьяны на мониторе и охватить руку по виртуальным дискам с различными «текстурами».
Между тем второй набор электродов накормил серию электрического пульса в центр прикосновения его мозга. Низкая частота пульса указала грубую текстуру, тогда как высокая частота указала мелкозернистую структуру (посмотрите видео), и обезьяны быстро учились устанавливать разницу.Путем предоставления обезьяны вознаграждает, когда она идентифицировала правильную текстуру, исследователи обнаружили, что потребовалось только четыре учебных семинара для животного для непротиворечивого различения текстур от друг друга, даже когда исследователи переключили заказ визуально идентичных дисков на экране.
Исследователи тогда внедрили электроды в сенсорный регион, получающий осязательные сенсации от ноги у различной обезьяны; эта обезьяна, также, действовала, как будто виртуальный придаток (в этом случае, нога) был своим собственным, перемещая ее для правильной идентификации текстур, бригада сообщает онлайн сегодня по своей природе.Несмотря на то, что обезьяны являются всеми взрослыми, моторные и сенсорные регионы их мозгов являются удивительно пластмассовыми, Николелис говорит: комбинация наблюдения придатка, которым они управляют и чувство физического прикосновения, обманывает их в размышление, что виртуальный придаток является их собственным «в течение минут». И в течение этого эксперимента, собственное общее осязание обезьяны, казалось, не было затронуто. «Мозг», Николелис говорит, «создает шестое ощущение».
«Это – определенно этап в интерфейсах мозгового компьютера», говорит нейробиолог Слиман Бенсмайа из Чикагского университета, разрабатывающий системы обратной связи прикосновения для человеческого протезирования. Слишком многие роботизированные руки, теперь разрабатываемые, даже очень наступающие, он говорит, игнорируют важность прикосновения. «Сенсорная обратная связь критически важна по отношению к выполнению чего-либо», говорит он.
Даже приземленные задачи как взятие чашки требуют большой концентрации, таким образом, владелец не пропускает или сокрушает его.Новая работа является все еще ранним шагом, однако, говорит он.
Биологическая рука получает бесчисленные вводы не только от текстуры, но также и от температуры и ее положения в космосе.Николелис говорит, что его группа в настоящее время работает над точной настройкой сенсорной обратной связи, а также исследованием способов связать мозг и компьютер с помощью беспроводных технологий.
После многих лет работы над интерфейсами мозгового компьютера он говорит, «мы добираемся очень близко к тому, где они могут быть клинически полезны» для парализованных пациентов, не только в лаборатории, и для врачей также. Обратная связь прикосновения может позволить хирургам, например, проводить микроскопическую операцию или бесчисленные другие заявления. «Мозг», Николелис говорит, «развил производительности, идущие путем вне органа».