Nowy interfejs człowiek – maszyna pomoże żyć osobom sparaliżowanym

Dzięki rozwojowi technologii osoby z paraliżem rąk mogą w przyszłości z łatwością samodzielnie się odżywiać. Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa opracowali nowe rozwiązanie, które w trakcie prób pozwoliło częściowo sparaliżowanemu mężczyźnie odżywiać się za pomocą zrobotyzowanych ramion połączonych interfejsem mózg - maszyna.

Deser w 90 sekund

Uczestnikiem badania był 49-letni mężczyzna, który doznał uszkodzenia rdzenia kręgowego w odcinku C5 czuciowym i C6 ruchowym. Uraz został sklasyfikowany jako niepełny w Skali Upośledzenia Amerykańskiego Stowarzyszenia Uszkodzeń Rdzenia Kręgowego. Mężczyzna zachował pewien zakres ruchów w barku i łokciu, częściowy zakres ruchów w nadgarstku (tylko wyprost) oraz minimalny zakres ruchów palców.

Czytaj także: Neuralink rozwija kontrolowanie maszyn za pomocą myśli. Będą testy kliniczne na ludziach

Uczestnikowi testów wszczepiono sześć elektrod NeuroPort w korze ruchowej i somatosensorycznej obu półkul mózgowych. W skrócie, dwie 96-kanałowe matryce (w układzie 10 × 10 o wymiarach 4 × 4 mm) umieszczono w dominującej (lewej) korze ruchowej, a dwie 32-kanałowe matryce (w układzie 6 × 10 o wymiarach 4 × 2,5 mm) umieszczono w korze somatosensorycznej. W półkuli niedominującej (prawej) osadzono jedną matrycę 96-kanałową, a jedną 32-kanałową umieszczono w pierwszorzędowej korze ruchowej. Matryce te obejmowały obszary neuronalne reprezentujące zarówno lewą, jak i prawą kończynę.

W trakcie prób mężczyzna musiał jedynie wykonywać niewielkie ruchy pięściami na określone polecenia (takie jak np. „wybierz miejsce cięcia”), aby wyposażone w widelce i noże bioniczne ramiona kroiły jedzenie i podawały je do ust człowieka. Według badaczy mężczyzna mógł zjeść deser w ciągu 90 sekund.

Jak wyjaśniają naukowcy, nowa metoda opiera się na współdzielonym systemie sterowania, który minimalizuje ilość danych umysłowych potrzebnych do wykonania zadania. Czterostopniowa swoboda ruchów (po dwa na każdą rękę) została odwzorowana na 12 stopni swobody sterowania ramionami robota. Inteligentne reakcje kończyn, oparte na podpowiedziach, również zmniejszyły obciążenie organizmu człowieka.

Czytaj także: Uber Eats będzie dostarczał jedzenie autonomicznymi robotami. Ruszają testy

Technologia ta jest jeszcze młoda. Naukowcy chcą dodać do systemu dotykowe informacje zwrotne. Mają również nadzieję na poprawę dokładności i wydajności technologii. Jednak w dłuższej perspektywie zespół badaczy przewiduje, że takie zrobotyzowane ramiona będą mogły wykonywać skomplikowane ruchy i zapewniać większą niezależność osobom niepełnosprawnym.