研究人员瞄准大脑直接控制的假肢手臂(w /视频)
工程四个美国大学的研究人员开始一个为期四年的项目设计一个假肢,截肢者可以直接与他们的大脑控制,这将允许他们感觉他们触摸。虽然它可能听起来像科幻小说,研究人员说的大部分技术已被证明在小规模的示威游行。
研究莱斯大学,密歇根大学,德雷塞尔大学和马里兰大学是由美国国家科学基金会的120万美元的以人为中心的计算程序。
说:“这没什么虚构的莱斯大学首席研究员玛西娅奥马利。“调查人员在这个格兰特已经证明了这是可能的。剩下的就是把所有的非侵入性神经解码,大脑直接控制和触觉感觉反馈——在一起成一个设备。”
O ' malley和她的同事们在这个项目——密歇根州的布伦特Gillespie,德雷克斯的帕特丽夏Shewokis和马里兰州的Jose contreras - vidal——以前演示技术,允许截肢者正确地感知和操作对象有一个基于感官的假爪反馈,提供自然四肢的剩余部分。
“Neuroprosthetic控制是我们项目的一个重要组成部分,但一个同样重要的挑战是提供感官反馈联系任务执行的假肢,“Gillespie说。
提要的小组计划合并技术触觉信息从假肢的指尖和假肢手的抓取力信息通过一个机器人外骨骼和触摸板振动,伸展和挤压假肢连接身体的皮肤。
”的理念是提供一系列的感觉反馈,用户可以集成,就像强壮的个体整合各种触觉、动觉和力信息从他们的皮肤和肌肉,神经”孔特雷拉斯。维达尔说。
孔特雷拉斯。维达尔曾展示技术,允许测试对象移动电脑屏幕上的光标只需考虑它。非侵入性技术的利用神经网络用户的使用的电极帽读电活动通过脑电图(EEG)在头皮上。这个小组计划结合脑电图与血氧水平的实时数据信息在用户的额叶利用功能性近红外(fNIR)技术开发的德雷克斯的光学脑成像实验室。
Shewokis说,“我们希望提供直观的控制联系任务,我们也加强运动图像感兴趣的病人使用,因为他们认为他们想要什么他们的手臂。在理想的情况下,这种触觉或触觉反馈将提高脑电图和fNIR译码器的信号,使患者更容易得到他们的假臂,做他们想要做什么。我们走向整合的大脑回路的假肢使用和控制。”
O ' malley说这项新技术是一个巨大的飞跃中使用现有的假是什么设备,不允许截肢者觉得他们联系。今天一些先进的假肢使用力反馈系统振动,就像手机的振动模式,提供有限的信息对象的假手是扣人心弦的。
“通常,这些vibrotactile线索不是很有帮助,”O ' malley说。“多次个人仅仅依靠视觉反馈——看他们的假肢把握对象来推断是否软或硬的对象,如何紧紧抓住它。有很多改进的余地。”
“这真正独特的团队已经有机会帮助解决的挑战性问题再接口,“Gillespie说。“我很兴奋我们的突破和承诺未来的结果。我们正接近困境与大尊重大脑/身体连接和希望发现以新的方式方法利用身体。
“感觉反馈,特别是触觉反馈,常常被忽视,但我们认为这是关闭之间的循环的关键大脑和机动假体设备,”他说。“这些结果表明,我们一个很好的机会来帮助截肢者,也帮助那些可能患有运动障碍的人。”
