Gelähmte Frau Verstand Steuert Roboter-Arm

Gelähmte Frau Verstand Steuert Roboter-Arm

Eine Gelähmte Frau war in der Lage zu Steuern, ein Roboter-Handprothese mit Ihren Gedanken.

Diese Frau, kämpft mit tetraplegia, gewonnen hat ein Maß von Bewegung und die Kontrolle mit der hand, vergleichbar mit Menschen ohne Beeinträchtigung.

Die Forschung kam von einem team von Experten an der Universität von Pittsburgh und wurde Online veröffentlicht Zuerst in The Lancet.

Bis jetzt, einen Patienten mit dieser Art von Prothesen, hat noch nie erlebt, Steuerung und Bewegung in diesem Ausmaß. Deshalb ist dieser Bericht für einen wichtigen Durchbruch in der Entwicklung von Roboter-Prothesen gesteuert durch den Verstand.

Das team implantiert werden zwei mikroelektroden-arrays (ein Mikroelektronik-tool, das legt Gehirnzellen elektronische Schaltung) in der linken motorischen Kortex des Patienten im Februar dieses Jahres. Der Teilnehmer war eine Frau im Alter von 52 Jahren, die eine Diagnose erhalten von spinozerebellärer degeneration dreizehn Jahre vor der Studie.

Spinocerebellar degeneration ist eine seltene, vererbte Erkrankung, bei der Strukturen in teilen des Gehirns und des Rückenmarks, die verantwortlich sind für die Koordination und Muskel-Bewegung verkommen, und in der Zeit, verlieren die Funktion.

Jedoch, die Patienten in dieser Studie beobachtet wurden, wird nun als tetralpegic – gelähmt vom Hals und unten durch, um das Fortschreiten der Krankheit. Sie können daher nicht bewegen Ihre Arme oder Ihre Beine freiwillig von sich selbst.

Die Wissenschaftler angeschlossen, die Elektroden-arrays in der Frau im motorischen Kortex, die zu einer Roboter-hand, und laut den Forschern, die Bewegung der Gelenk-und Handgelenk war ähnlich wie eine menschliche hand.

Um dem Patienten zu helfen lernen, das Gerät zu benutzen, Sie nahm an der Ausbildung für 14 Wochen. Am zweiten Tag Ihrer Schulzeit, nur 14 Tage nach der implantation, der patient war in der Lage zu bewegen, die prothetic hand auf Ihre eigenen, ohne die Hilfe eines Computers.

Professor Andrew Schwartz, Blei-Autor der Studie, erklärt:

„In der Entwicklung von gedankengesteuerten Prothesen, eine der größten Herausforderungen war schon immer zu übersetzen, wie Gehirn-Signale, die anzeigen, des Körpers Bewegung in computer-Signale zu finden, die zuverlässig und präzise Steuerung einer Roboter-Prothese.

Die meisten gedankengesteuerte Prothesen haben das erreicht, indem ein Algorithmus, der geht arbeiten durch eine komplexe ‚Bibliothek‘ von computer-verbindungen im Gehirn. Allerdings haben wir einen völlig anderen Ansatz hier, durch die Verwendung eines Modell-basierten computer-Algorithmus, der eng imitiert die Art und Weise, dass eine ungestörte Gehirn ist die Steuerung des Körpers-Bewegung. Das Ergebnis ist eine prothetische hand, die bewegt werden können, viel genauer und naturalistisch als die bisherigen Bemühungen.“
Die Frau war eingebunden in eine umfangreiche Schulung und ein Test-Programm, das dauerte mehr als 3 Monate. Die Experten hoffen, dass durch das Ende von Ihrem Programm Sie in der Lage sein würde zu beenden Aufgaben, die zeigen, dass Sie kontrollieren konnte die Prothese über sieben Freiheitsgrade (drei-dimensionale übersetzung, dreidimensionale Orientierung, eindimensionale greifen).

Mit Hilfe Ihrer Ausbildung, der patient war in der Lage zu beenden, alle Aufgaben mit einer Erfolgsquote von bei 91,6%, und Sie absolvierte die Aufgaben in 30 Sekunden schneller, als Sie es noch am Anfang des Prozesses.

Um zu bestätigen, dass die Frau, die Verbesserung war klinisch bedeutsam, für die erste Zeit, das team verwendet die standard-tests, bekannt als Action Research Arm Test (ARAT), die sind normalerweise verwendet, um zu bewerten Funktion des Körpers nach leiden die Menschen an Schlaganfall oder andere lähmende Vorfälle.

Die Forscher fügte hinzu, dass die nächsten Schritte besser zu diesem prothetischen wäre sensorischen Elementen (zum Beispiel, der person zu helfen, zu unterscheiden zwischen heiß und kalt oder glatt und rau) und wireless-Technologie (Beseitigung der Notwendigkeit, Drähte, die eine Verbindung der Kopf des Patienten und Ihre Prothese).

Professor Grégoire Courtine von der Eidgenössischen technischen Hochschule Lausanne (EPFL) schrieb:

„Diese bioinspirierte Gehirn-Maschine-Schnittstelle ist eine Bemerkenswerte technologische und biomedizinische Leistung. Wenn viele Herausforderungen vor uns liegen, diese Arten von Systemen sind schnell nähert sich dem klinischen Resultat. Durch konzertierte Anstrengungen, und dafür zu sorgen, dass verschiedene Strategien zur Verfügung, optimal kombiniert, diese Art von Prothesen könnten bald revolutionäre Behandlung Modelle für die sensomotorische Lähmung.“

Einen ähnlichen Bericht veröffentlicht, im letzten Jahr beschrieb, wie eine Erwachsene männliche Patienten, die gelähmt war durch eine beschädigte Rückenmark in einem Motorrad-Unfall, konnte mithilfe einer Gehirn-computer-Schnittstelle zu bewegen, eine Armprothese, mit nur seine Gedanken.

Geschrieben von Sarah Glynn

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