Ученые используют мозг-компьютер соединения, чтобы восстановить потерянный осязание

Элон Маск: Neuralink мозг-компьютер обновление технологий в ближайшее время

Смотреть Сейчас

Сложность и важность, наше чувство осязания огромный. Просто думать о достижении за фрукт на столе – вам нужно знать, когда пальцы достигнут, нужно регулировать сцепление, так что вы только не сжимай его слишком сильно, или слишком мягко сожмите и отпустите его. Прикосновение может сказать вам, если плод созрел или уже не то, будь то холодильник или холодно, он сидел на прилавке. А также все, что необходимо прикоснуться к хорошим движением, и движение, как делал кнопку, и непрерывная обратная связь от мышц в ногах является жизненно важным, чтобы держать нас от преткновения.

При упоминании компьютерных интерфейсов мозг (БКИ), оно часто в контексте помощи людям с парализованными конечностями снова начинают двигаться их. Но для тех, с травмами позвоночника, это не только движение, которое потеряно, это также, что чувство осязания, так как участки их тела оставляют совершенно без чувств. Теперь, Биков помогают заменить это.

Робототехника

  • Более половины Твиттера ‘повторное открытие Америки звонков от ботов, исследование находит
  • Робототехника в бизнесе: все люди должны знать
  • Лучшие аэрофотосъемки БПЛА для бизнеса в 2020 году: Джи, Фрифлая, Skydio, и многое другое
  • Почему мы видим спад в индустрии робототехники (китайский Ютуб)
  • Лучший робот пылесос (как CNET)
  • Почему разработчики робототехники нуждаются в обновлении (издания TechRepublic)

Биков работать, потому что оба компьютера и человеческие нервы использовать электрические импульсы для общения. Думаю на нервные пути между мозгом и периферией тела-ваша кожа, ваши руки и ноги-как серию проводов. В травмы позвоночника, провода получает вырезать и электричество не может течь должным образом. Без сигналов, путешествия вниз к мышцам, конечности не могут двигаться; без сигналов, передаваемых из кожи, мозг не регистрирует ощущение прикосновения.

См.: построение бионического мозга (бесплатный PDF) (издания TechRepublic)

В этом контексте работа Биков путем создания альтернативной схемы по электричеству течь через, восстанавливая связь между мозгом и периферическими нервами-вниз от мозга к движению, от периферии для сенсорных.

Большинство БКИ систем, которые направлены на восстановления Touch начните с массивом электродов, имплантированных в верхний слой мозга, коры. Массив электродов может записывать сигналы от мозга, которые передаются через проводное соединение для машинного обучения программного обеспечения. Программное обеспечение декодирует сигналы и передает их на периферическую нервную систему, стимулирует мышцы, чтобы двигаться. Касания принимает обратный путь — изменения осязания определяются либо от человека или электронная рукоятка и поступает обратно в мозг в виде серии электрических импульсов, которые он понимает как разные ощущения.

В США, компания Battelle создала системы БКИ, что работы по сбору остаточная сенсорные сигналы. Кто-то с полным повреждением спинного мозга может чувствовать себя не чувство прикосновения либо ниже определенного уровня на своем теле, но часто ни малейшего пучки нервных волокон, соединяющие мозг и периферии по-прежнему существуют. Они не могут быть достаточно сильны, чтобы заставить человека чувствовать себя ощущение прикосновения, но они могут еще провоцировать электрической активности в головном мозге. Система в Battelle улавливает сигналы в мозг через массив в моторную кору головного мозга, декодирует и усиливает их, а затем передает на сенсорной обратной связи на отдельной зоной на теле пользователя, где до сих пор работает осязание.

«Когда есть остаточное прикосновение, мы искусственно кормить его возвращается участнику в виде тактильной обратной связи. Так это в основном небольшие двигатели, похожие на то, что в сотовом телефоне, что дает ему ощущение искусственно, что он трогает что-то, хотя он не может ее чувствовать,» Патрик Ганцера, научный сотрудник Баттель, заявил на недавней научной конференции Фермилаб.

Участник был человек, который был парализован после травмы спинного мозга в 2010 году. С помощью системы включен, личности которых удалось идентифицировать, были ли они что-то держит, и какой тип объектов они держали в руках, на 50% больше времени с системой, чем без нее.

«С искусственной сенсорной обратной связи, он чувствует себя более в контроле своей силы. Это называется чувство агентства… есть когнитивный атрибут это, где ваша рука не может действительно чувствую, что это твое, когда вы используете это устройство. С этим искусственным сенсорную обратную связь, мы увеличить, что осознанное восприятие, что это снова моя рука’,» сказал Ганцера.

Другие системы прямые сигналы между мозгом и рукой-манипулятором.

В Юте и лаборатории Питтсбургского университетов, например, пользователи могут управлять и получать сенсорную обратную связь с роботизированными руками. Университет штата Юта использует роботизированный протез, известный как ‘Луки’ руку-намек на протез Звезду Героя войны по. Сенсорной обратной связи имеет непосредственное воздействие на то, насколько хорошо пользователь может управлять рукой движение говорит Роберт изможденный, доцент кафедры физической медицины и реабилитации в Университете Питтсбурга. «Если мы можем создать эти ощущения, это помочь этому человеку контролировать роботизированную руку, которую они пытаются протянуть руку и переместить вещи вокруг с ними? Короткий ответ, Да, мы считаем, что то, что он делает», — говорит он.

Восстановление прикосновение может сделать больше, чем просто движение помощи-она даже может перенастроить мозг в тех, которые потеряли конечности.

Люди, которые потеряли конечности может возникать явление, называемое ‘фантомные боли’, где они испытывают боль в конечности, что там больше нет. С робо-рука на месте, мозг корректирует и боль может рассеять.

Наши образы тела не созданы наши тела, говорит Грегори Кларк, доцент кафедры биомедицинской инженерии в Университете Юты – они создаются нашим мозгом.

«Идея здесь заключается в том, что если бы мы могли восстановить смысле, что протез руки не просто инструмент, но это на самом деле часть собственного тела изображения, в этом случае, Призрак Силы не имеют место, чтобы жить. Призрачная рука будет заменен теперь протез руки снова, что чувствует, как будто он собственной персоны. И когда Фантом исчезает, так же фантомная боль», — говорит он.

См.: что такое интерфейс мозг-компьютер? Все, что нужно знать о Биков, нейроинтерфейсов и Будущее разума-чтение компьютеры

Даже если мы говорим о связи как один дискретные сущности, это на самом деле целый пакет вещей собрала: вместе с болью, появилась вибрация, давление, изящество и температуры, каждый из которых имеет собственную специальную нервных волокон. Будут БКИ систем никогда не сможет объединиться и воссоздать отдельные нити, которые создают трогать?

«Чем точнее мы предоставляем информацию, которая похожа на то, что неповрежденная нервная система обеспечивает, то лучше мозг будет в состоянии понять это, и тем лучше мозг будет в состоянии использовать его. Перед нами стоит задача не просто обеспечить своего рода бинарную вкл/выкл ощущение, что рука коснулась чего-то, но в какой-то степени богатство этого опыта» Юта Кларк говорит.

«Много где исследования сейчас, как мы пытаемся использовать биомимикрии? Как мы пытаемся имитировать то, что происходит в здоровой нервной системы, и воспроизвести его искусственным устройством. Но работа в этой области действительно просто приступая к работе, и во многих случаях это на самом деле отчасти ограничены тем фактом, что мы на самом деле не знаю, как это все работает нормально,» Питтсбург Гонта добавляет-другими словами, мы еще не достаточно знаем о том, как человеческий мозг обрабатывает и понимает касания, чтобы иметь возможность воссоздать его с Биков.

Тем не менее, работа исследователей БКИ начинает открывать тайны, как работает наш мозг, не только принося Биков ближе к более широкому использованию, но и повышение неврологии в целом.

Наряду с пониманием мозга, исследователи согласны, что некоторые трудности, в настоящее время сдерживает развитие коммерческих систем практические: системы слишком большие и не достаточно портативный. В настоящее время использование Биков почти полностью в лабораториях. В то время как исследователи ищут, чтобы начать дом-osnovannoe только испытания, это, скорее всего, пройдет немало лет, прежде чем пользователи смогут получить доступ к коммерческим системам для использования круглосуточно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *