神经接口将触觉维度添加到屏幕上的图像

来自杜克大学的研究人员和HSE大学已经成功制造出人工触觉感知猴子大脑通过直接刺激。这一突破性的可以用来创建上肢neuroprostheses,能够提供触觉。最近这项研究的结果发表在美国国家科学院院刊》上。

今天的大多数神经假肢与其余交换信息在一个残肢,而不是直接与大脑。Neuroprostheses直接连接到大脑,可以帮助恢复肢体功能,即使有一个彻底失败的周围神经系统是完全损坏,如从脊髓损伤或瘫痪。此外,当一个假肢用户获得触觉反馈,他们不仅可以控制它的运动视觉。这将增加运动的精度,使控制更加自然和人类,因为在日常生活中,我们通常不监测手运动视觉。

电刺激的部分躯体感觉皮质会产生知觉,它可以模拟体内躯体感觉皮层连接到这些地区的部分。同时,触觉感知包括范围广泛的各种感觉,如能够区分一个主题的温度、重量、压力或纹理。完全模仿触觉感知,必须研究每一种感觉。

来自杜克大学的研究人员和HSE大学决定找出是否有可能模仿表面而从事活动的感觉触觉探索,与躯体感觉皮层刺激的应用。

两个恒河猴在部分躯体感觉皮层植入电极。根据米哈伊尔•列别捷夫的学术主管HSE生物中心接口,一个猴子电极植入为了刺激区域负责手指的触觉感知;另一进它的脚趾。

动物坐在显示器前和操纵杆,它们用来控制一个游标,看上去像是一个现实的上肢《阿凡达》。显示器显示两个灰色矩形“触觉”texture-vertical山脊,看不见但是光标可以“感觉”。当光标在穿过一座山脊时,猴子的躯体感觉皮质刺激电极。

起初,猴子使用操纵杆移动光标,下一阶段,cursor-joystick连接被禁用,审判对象被连接到虚拟手指通过“brain-computer-brain”界面:信号控制光标直接从他们的大脑被转录。猴子们每次奖励他们选择最崎岖的矩形。

研究人员特别感兴趣的猴子是否会维持的能力比较表面的纹理在不同速度的探索:这就意味着他们的运动控制与反馈收到“同步”光标。

猴子,即使第一个实验环节,执行的任务比简单的猜测正确的矩形。探索的速度(即。,他们的虚拟手运动的速度quasi-textured对象)并没有影响他们的整体性能。这意味着他们真的能感觉到不同矩形的纹理。

研究人员目前正在进行他们的下一个实验志愿者的参与。列别捷夫先生解释说,现在“志愿者参与的实验猴子是,但是现在电极放置在他们直接和刺激手指。人们已经可以告诉我们什么感觉。”

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