Dispositif prosthétique humain de commande de pensées pour saisir et placer des objets

Dans une autre démonstration que la technologie d'interface de cerveau-ordinateur a le potentiel d'améliorer la fonction et la qualité de vie de ceux incapables d'utiliser leurs propres bras, un femme avec la quadriplégie a formé la main presque humaine d'un bras de robot avec juste ses pensées pour prendre de grandes et petites cases, une boule, une roche curieusement formée, et de gros et maigres tubes.

Les résultats, par des chercheurs à l'université de l'École de Médecine de Pittsburgh ont été édités en ligne dans le journal de la technologie neurale. Ils décrivent, pour la première fois, la commande de cerveau de 10 degrés d'un dispositif prosthétique en lequel le participant d'essai a utilisé le bras et la main pour atteindre, saisir, et placer de divers objets.

? Notre projet a prouvé que nous pouvons interpréter des signaux des neurones avec un algorithme simple d'ordinateur pour produire des mouvements sophistiqués et liquides qui permettent à l'utilisateur d'agir l'un sur l'autre avec l'environnement ? investigateur aîné dit Jennifer Collinger, Ph.D., assistant, département de médecine physique et réadaptation (PM&R), École de Médecine de Pitt, et scientifique de recherches pour le système de santé de VA Pittsburgh.

En février 2012, de petites grilles avec 96 points de contact minuscules chacune d'électrode ont été chirurgicalement implantées dans les régions du participant d'essai janv. Scheuermann ? cerveau de s qui commanderait normalement son mouvement de bras droit et de main. Chaque point d'électrode a pris les signaux d'un neurone individuel, qui ont été alors transmis par relais à un ordinateur pour identifier les modèles de mise à feu liés au détail observé ou ont imaginé des mouvements, tels que soulever ou abaisser le bras, ou tourner le poignet. Cela ? esprit-lecture ? a été employé pour diriger les mouvements d'un bras prosthétique développé par le laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins.

Dans une semaine de la chirurgie, Mme Scheuermann pourrait atteindre dedans et dehors, des left and right, et en haut et en bas avec le bras pour réaliser la commande 3D. Avant trois mois avait passé, elle a pu également fléchir le poignet dans les deux sens, le déplacer de l'un côté à l'autre et le tourner dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, comme des objets de poignée, ajoutant à la commande 7D. Ces résultats ont été édités dans The Lancet en 2012.

? Dans la prochaine partie de l'étude, décrite en ce document, janv. a maîtrisé la commande 10D, lui permettant d'entrer la main de robot dans différentes positions tout en également commandant le bras et le poignet ? Michael dit Boninger, M.D., professeur et chaise, PM&R, et directeur de l'institut de réadaptation d'UPMC.

Pour apporter le total de mouvements de bras et de main à 10, la poignée simple de pince a été remplacée par des formes à quatre mains : abduction de doigt, dans laquelle les doigts sont étendus ; godet, en en lequel les derniers doigts se courbent ; opposition de pouce, laquelle le pouce monte de la paume ; et un pincement du pouce, de l'index et des doigts moyens. Comme avant, Scheuermann a observé des animations de et a imaginé les mouvements, alors que l'équipe enregistrait les signaux que son cerveau introduisait un calibrage appelé de processus. Puis, ils ont employé ce qu'ils avaient appris à lire ses pensées ainsi elle pourrait entrer la main dans les diverses positions.

? Janv. a utilisé le bras de robot pour saisir plus facilement quand des objets avaient été montrés pendant le calibrage précédent, qui était intéressant ? Co-investigateur dit Andrew Schwartz, Ph.D., professeur de la neurobiologie, École de Médecine de Pitt. ? De façon générale, nos résultats indiquent cela fortement coordonnés, le mouvement normal peut-il être reconstitué aux gens dont les bras et les mains sont paralysées. ?

Après que la chirurgie en octobre pour enlever les rangées d'électrode, Scheuermann ait conclu sa participation à l'étude.

? C'est été un fantastique, captivant, tour sauvage, et est-ce que je suis I tellement heureux ? le VE fait ceci ? Scheuermann a indiqué. ? Cette étude a enrichi ma vie, donnée me de nouveaux amis et les collègues, aidés me contribuent à la recherche et enlevé mon souffle. Pour le reste de ma vie, je remercierai Dieu journalier de l'obtention pour faire partie de cette équipe. ?

L'équipe de recherche a inclus John E. Downey, BS, Elizabeth Tyler-Kabara, M.D., Ph.D., et Michael Boninger, M.D., toute les université d'École de Médecine de Pittsburgh ; et auteur important Brian Wodlinger, Ph.D., maintenant d'Imagistx, Inc. Le projet a été placé par le Defense Advanced Research Projects Agency, le département des affaires de vétérans, et l'institut de réadaptation d'UPMC.