Smart neuroprosthesis ponovitev nadzor naravno gibanje

Nevroznanstveniki čutijo zgleduje po možnosti naravnega nadzora gibanja, ki se lahko uporablja za ustvarjanje nove proteze, ki se lahko bolje zamenjati funkcijo človeških udov. V novem delu so raziskovalci testirali več naprav, ki jih možgani nadzorom - od sprehajalci do robotov in nadaljevalni tečaj - ki omogočajo svojim uporabnikom za opravljanje miselnih nalog.

Te neuroprosthesis dekodiranje možganske signale, da določi ukrepe, ki želijo, da bi svoje uporabnike, in nato uporabite napredne robotike za koordinacijo in organizacijo gibanja. José del R. Millán, ki je predstavljal novo delovno mesto na konferenci v Cognitive Neuroscience Society v San Francisco, 30. marca 2015, pravi, da je uporaba neuroprosthesis omogoča svojim uporabnikom, da opravljajo bolj kompleksne naloge.

Millan, raziskovalec na švicarskem zveznem inštitutu za tehnologijo v Lozani (Švica) je svojo kariero začel z razvojem avtonomnih robotov, ki se lahko učijo iz izkušenj. Nato je postal zelo zainteresirani, da se lahko ti roboti pomaga ljudem s posebnimi potrebami ", je zelo naravno, neposredno in intuitiven način." "In kaj je lahko bolj neposredno kot dekodiranje namere uporabnika javi možgane?" - pravi Jose Millan.

Millan začel delati na možgansko-računalniški vmesnik, zagotoviti naprave z možgansko aktivnost ljudi obnoviti delovanje v okončinah, mobilnost s pomočjo invalidskih vozičkih ali daljinsko vodena robotov.

"Proteze in teče roboti naših možganov računalniškega vmesnika pametno, saj lahko razlagajo veliko podrobnosti, ki niso nujno kodiranih v duševnem ukaze", - pravi Millan. Pomembno je, da so lahko tudi samostojno delovanje, če oseba ne želi spremeniti svoje dejavnosti. Ta funkcija kaže, kako globoko se je struktura človeških možganov, hrbtenjače in mišično-skeletnega sistema in delajo v številnih rutinskih opravil, kar je človeško telo za opravljanje preprostih nalog, ko je bila njegova pozornost osredotočena na nekaj drugega.

V zadnjem delu v Milanu in njegovi kolegi, so testirali različne neyroupravlyaemye napravami za ljudi z gibalnimi, v nekaterih primerih huda dovolj. Udeleženci uspešno opravljanje zahtevnih nalog, kot so pisanje in gibanje, na isti ravni funkcij kot v kontrolni skupini zdravih ljudi.

So nadzor naprav z uporabo elektroencefalogram (EEG), ki je pobral off električno aktivnost možganov. Uporaba EEG ima to prednost, da jo je mogoče posneti neinvazivno, senzorji na glavi, ne potrebuje operacijo in prefinjeno opremo. "EEG zagotavlja globalno sliko možganov je potrebna za dekodiranje različnih nevronskih povezav, ki jih želimo uporabiti," - pojasnjuje Jose Millan.

Udeleženci so potrebna relativno kratko obdobje usposabljanja, ne več kot 9 lekcij, preden so bili sposobni za upravljanje naprav. Tisti, ki uporabljajo daljinsko robote, ki lahko uspešno krmarjenje v okolju, kjer so jih nikoli ni bilo. Ključ do uspeha je po Milanu, je bil pojem "skupni nadzor" - uporaba senzoričnih priložnosti robotskih razlage človekove ukaze v svojem kontekstu.

V nameri, možgansko-računalniški vmesnik uporabnika in odločanja poteka predvsem v možganski skorji. Toda, kot Millan zaznali veliko elementov gibanja, ki se obdelujejo v možganskem deblu in hrbtenjače. Z oblikovanjem inteligentnih naprav za spremljanje nezavedni gibi v dogovoru z možgansko aktivnost možganov računalniškega vmesnika, neuroprosthesis bližje naravnih nadzorom gibanja. "Zavzemamo se za takšno sodelovanje s temi neuroprosthesis kot če bi - naša nova telesa, z uporabo enakih načel in živčne signale, ki nadzirajo naše mišice," - je dejal Jose Millan.

Kot primer novega tipa neuroprosthesis Millan je predvideno na invalidskem vozičku, ki so on in njegovi kolegi ustvarili v preteklem letu. Svojim uporabnikom, da lahko varno in varno upravljanje voziček za daljše časovno obdobje, ki je posledica uporabe sistema "skupni nadzor", ki zmanjšuje kognitivne obremenitve. Ti sprehajalci so zdaj v fazi ocenjevanja, da se zagotovi, da bodo delali v vsakdanjih razmerah velikega števila ljudi z motnjami gibanja.

Dve največji problemi so Neuro izum novih fizičnih vmesnikov, poleg EEG, ki bi se lahko neprekinjeno deluje že dalj časa, kot tudi zagotavljanje široko senzorične povratne informacije. "To senzorične informacije lahko omogočajo uporabnikom, da se počutijo neuroprosthesis in okolja, kar je pomembno za njegovo sposobnost za upravljanje proteze, da se počutijo del svojega telesa," - pravi Millan.

"Mi potrebujemo za dekodiranje in vključiti v podatke o proteza kontrolno zanko na percepcijo kognitivnih procesov uporabnika, ki je pomemben za močne volje sodelovanja" - označuje Millan. Ti postopki vključujejo pozornost na napake, ki jih je aparat, pričakovanj kritične odločitve točk in pozornost zastara.

"Prihodnje neuroprosthesis - roboti in eksoskeletoni, ki jih možgani-računalniški vmesnik nadzorovane - bo tesno povezana z uporabnikom, ki povzroča sistem, da bi lahko nadomestiti in obnoviti poškodovano funkcijo v okončinah, ker bo pod nadzorom istih živčnih signalov, da so njihovi naravni kolegi - je dejal Jose Millan. - To ni več znanstvena fantastika. Zdaj se postavlja vprašanje, kaj so ključni elementi, ki zagotavljajo zanesljivo in neprekinjeno delovanje neuroprosthesis, in ko so del kliničnih znakov, ki so na voljo za ljudi z motnjami gibanja. "