研究人员建立脑机界面来控制假肢手

休斯顿大学的研究团队创造了一种算法，允许一个人用假肢抓住一个瓶子和其他物体，只有他的想法。

这项技术，展示了一个56岁的男子谁权利手已经截肢，使用非侵入性脑监测，捕获脑活动确定什么大脑的部分参与抓住物体。通过该信息，研究人员创建了一种计算机程序，或脑机接口（BMI），利用了受试者的意图，并允许他成功掌握物体，包括水瓶和信用卡。这些主题使用安装在截肢的树桩的高科技仿生手来掌握所选对象的80％的时间。

根据研究人员的说法，以前涉及手术植入电极或肌电控制的研究依赖于臂中的肌肉中的电信号。

Jose Luis Contreras-Vidal，呃UH的神经科学家和工程师表示，非侵入性方法提供了几个优点：它通过头皮脑电图或脑电图测量脑活动来避免手语植入电极的风险。而且肌电系统不是所有人的选择，因为它们要求从手工抓握相关的肌肉的神经活动保持完整。

该研究的结果于3月30日公布神经科学的前沿，在神经调节部分。

Contreras-Vidal，Hugh Roy和Lillie Cranz Cullen尊贵的电脑工程教授呃，是本文的主要作者，以及研究生Harshavardhan Ashok Alashe，Andrew Young Paek和Yuhang Zhang。

由国家科学基金会资助的工作表明，首次基于EEG的BMI控制了一个由截肢者抓住的多指假肢手。对照 - vidal表示，它也可能导致更好的假肢发展。

除了使用非侵入性EEG可以进行假体控制之外，研究人员表示，该研究提供了对掌握神经科学的新了解，并适用于其他类型伤害的康复，包括中风和脊髓损伤。

研究科目 - 五个能够拥有的右手男女，所有20多岁，以及截肢者 - 使用64通道有源脑电图进行测试，电极连接到头皮上以捕获大脑活动。Conteras-Vidal表示，在多个区域中记录了大脑活动，包括所知的电机皮质和区域用于行动观察和决策，并且在手开始掌握之前发生在50毫秒和90毫秒之间。

他说，提供了大脑预测运动的证据，而不是反映它。

“目前的上肢神经调节剂恢复一定程度的功能能力，但不能接近自然手的易用性和灵巧，特别是对于抓握运动，”研究人员写道，注意到与侵入性皮质电极的合作已经显示出一些手控制但不是所有日常活动所需的水平。

“进一步地，植入需要的手术相关的固有风险电极以及记录信号的长期稳定性，是值得关注的。...在这里，我们表明，从多个头皮EEG信号中提取有关预期抓握运动的详细信息，从多个头皮EEG信号中提取有关预期抓握运动的详细信息。“

到目前为止，这被认为只有在大脑表面内或在大脑表面上侵入地获得的脑信号。

研究人员首先在能够挑选五个物体时首先录制了脑活动和手动运动，每个志愿者都选择了五个物体，每个物品都选择说明不同类型的掌握：苏打水可以，光盘，一个光盘，一个信用卡，一个小硬币和螺丝刀。记录的数据用于将神经活动的解码器创建到电机信号中，该信号成功地重建了抓握运动。

然后，他们用计算机控制的神经温顺手拟合了截肢者主体，并告诉他观察并想象自己在移动并抓住物体时控制手。

主题的EEG数据以及有关从能够拥有能够拥有的志愿者收集的假肢运动的信息，用于构建算法。

Contreras-Vidal表示，另外的实践以及精炼算法可以将成功率提高到100％。

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