Во главе с Полом Мараско, доктором философии, исследовательская группа успешно спроектировала смысл сложного движения рук в пациентах с ампутациями верхней конечности. Этот прорыв может увеличить способность управлять их протезами, независимо справиться с действиями ежедневного проживания и улучшить качество жизни.«Восстанавливая интуитивное чувство движения конечности – сенсацию открытия и закрытия Вашей руки – мы в состоянии стереть грани между тем, что мозги пациентов чувствовали как ‘сам’ против ‘машины’», сказал Мараско, глава Лаборатории для Бионической Интеграции в Кливлендской Клинике Научно-исследовательский институт Лернера. «Эти результаты имеют важные последствия для улучшения взаимодействий человеческой машины и приближают нас чем когда-либо прежде к предоставлению людям с ампутацией с полным восстановлением естественной функции руки».
Команда использовала маленькие, но мощные, роботы, чтобы вибрировать определенные мышцы, чтобы «включить» сенсацию пациентов движения, позволяя им чувствовать, что их пальцы и руки перемещались и что они были интегрированной частью своего тела. Чувствуя их недостающие руки, управляя их бионическими протезами, пациенты в исследовании могли сделать сложные образцы власти, чтобы выполнить определенные задачи также или лучше, чем здоровые люди.
Чтобы улучшить отношения между умом и протезом, исследователи занялись расследованиями, могли ли бы они использовать иллюзию движения, чтобы помочь пациентам лучше управлять бионическими руками. Они изучили шесть пациентов, которые ранее подверглись целенаправленной реиннервации нерва, процедура, которая устанавливает интерфейс нервной машины, перенаправляя ампутированные нервы к остающимся мышцам. Когда они вибрировали повторно возбужденные мышцы пациентов, чтобы обеспечить иллюзорное движение, они не только чувствовали, что их недостающие конечности переместились, но и могли использовать эти сенсации, чтобы намеренно управлять их протезами, чтобы точно вести сложные власти.
Это важно, потому что, когда здоровый человек двигается, мозг постоянно получает обратную связь относительно прогресса движения. Этот не сознающий смысл предотвращает ошибки в движении, как хитрость, и позволяет телу вносить необходимые корректировки.
Люди с ампутацией теряют эту существенную обратную связь, однако, и в результате не могут управлять их протезами, не имея необходимость наблюдать их тщательно в любом случае.Новое исследование показывает, что смысл недостающего движения конечности, вызванного стратегической вибрацией мышц, предоставил пациентам лучшую пространственную осведомленность и улучшил контроль за мелкой моторикой, не имея необходимость визуально контролировать протезы.
Кроме того, сенсация движения заставила бионические руки чувствовать больше как «сам».«Когда Вы делаете движение, и затем Вы чувствуете, что он происходит, Вы свойственно знаете, что Вы – автор того движения и что у Вас есть чувство контроля или ‘агентства’ по Вашим действиям», сказал Мараско. «Люди, у которых была ампутация, теряют то чувство контроля, который оставляет их чувствующий себя расстроенным и разъединенным от их протезов. Иллюзии, которые мы производим, восстанавливают сенсацию движения и восстанавливают их смысл агентства по их протезированию.
Это помогает людям с ампутацией чувствовать больше в контроле».В дальнейшем исследовательская группа исследует способы расширить эти методы до пациентов, которые потеряли ногу, а также для тех с условиями, которые запрещают сенсацию движения, такую как удар.
Они также работают, чтобы упаковать систему в протез для долгосрочных заявлений позволить пациентам управлять системой ежедневно.«Конечная цель нашего исследования должна использовать сенсацию движения, чтобы оптимизировать отношения между пациентами и их технологией, лучше объединить их протезирование как естественную часть себя», сказал Мараско.
Это исследование финансировалось через Национальные Институты Здоровья, Офис директора, Общего Фонда, Поддающейся трансформации Премии Исследования R01, # 1R01NS081710 – 01.