Proteza ze zmysłem dotyku
Agencja DARPA zaprezentowała niedawno nową protezę podłączoną do mózgu, która umożliwia sparaliżowanemu pacjentowi odczuwanie wrażeń fizycznych. Badania są wspomagane ze środków Programu Rewolucjonizowania Protetyki DARPA, którego realizacja rozpoczęła się w 2006 r.Protetyka jest ostatnio na fali. Pod koniec ubiegłego roku serwis CORDIS relacjonował opracowanie przez partnerów dofinansowanego ze środków UE projektu NEBIAS najbardziej zaawansowanej bionicznej ręki na świecie – która jest w stanie odbierać informacje dotykowe i wysyłać je w czasie rzeczywistym do pacjenta za pośrednictwem interfejsu neuronowego. Teraz, po drugiej stronie Atlantyku, agencja DARPA zaprezentowała protetyczną rękę, która przekazuje różne wrażenia nacisku poprzez ścieżki neuronowe w rdzeniu kręgowym. Naukowcy, którzy ją opracowali, mówią o „niemal naturalnym” zmyśle dotyku.
„Zamknęliśmy obwód” – stwierdził Justin Sanchez, menedżer programu DARPA. „Protetyczne kończyny kontrolowane za pomocą myśli dają ogromną nadzieję, ale bez informacji zwrotnej płynącej w postaci sygnału do mózgu osiągnięcie takiego poziomu kontroli, którego wymagają precyzyjne ruchy może okazać się trudne. Oprzewodowanie zmysłu dotyku łączące mechaniczną rękę bezpośrednio z mózgiem daje szanse na płynne, biotechnologiczne przywrócenie niemal naturalnej funkcji”.
Testy protetycznej ręki przeprowadzone zostały z udziałem 28 letniego mężczyzny sparaliżowanego od ponad dekady w następstwie uszkodzenia rdzenia kręgowego, aby przekonać się, czy można mu pomóc w odzyskaniu fizycznego odczuwania. Naukowcy z Laboratorium Fizyki Stosowanej (APL) Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa najpierw podłączyli przewodami protezę do mózgu, po czym zasłonili mu oczy. Następnie naciskali różne palce sztucznej ręki, aby przekonać się, czy ochotnik coś poczuje.
Agencja DARPA donosi, że pacjent z protetyczną ręką był w stanie nie tylko „poczuć” kiedy ręka była dotykana, ale także dokładnie wskazać palec. „W pewnym momencie, zamiast nacisnąć jeden palec, zespół postanowił nacisnąć dwa bez informowania go o tym. Odpowiedział żartem, pytając, czy ktoś próbuje mu spłatać figla. To właśnie wówczas zyskaliśmy pewność, że odczucia odbierane za pośrednictwem robotycznej ręki były niemal naturalne” – zauważył Sanchez.
Protetyczny system kontroli składa się z dwóch chipów osadzonych w mózgu pacjenta, które są podłączone do wrażliwych na nacisk czujników momentu obrotowego umieszczonych w sztucznej ręce. Chipy o szerokości 1 mm wyposażone w kilka elektrod zostały umieszczone zarówno w korze motorycznej, która steruje ruchami ramion i dłoni, jak i w korze czuciowej, która odbiera i identyfikuje sygnały płynące z wrażeń dotykowych. Za każdym razem, kiedy protetyczna ręka dotyka czegoś, czujniki wysyłają przewodami sygnały elektryczne do chipów w mózgu, zapewniając wrażenie niemal naturalnego kontaktu.
Nowa technologia została zaprezentowana 10 września na forum „Wait, What? A Future Technology Forum”. Sanchez wraz z zespołem nadal oczekuje na recenzję i publikację w czasopiśmie naukowym.
Więcej informacji: oficjalne oświadczenie DARPA.
Źródło: www.cordis.europa.eu
„Zamknęliśmy obwód” – stwierdził Justin Sanchez, menedżer programu DARPA. „Protetyczne kończyny kontrolowane za pomocą myśli dają ogromną nadzieję, ale bez informacji zwrotnej płynącej w postaci sygnału do mózgu osiągnięcie takiego poziomu kontroli, którego wymagają precyzyjne ruchy może okazać się trudne. Oprzewodowanie zmysłu dotyku łączące mechaniczną rękę bezpośrednio z mózgiem daje szanse na płynne, biotechnologiczne przywrócenie niemal naturalnej funkcji”.
Testy protetycznej ręki przeprowadzone zostały z udziałem 28 letniego mężczyzny sparaliżowanego od ponad dekady w następstwie uszkodzenia rdzenia kręgowego, aby przekonać się, czy można mu pomóc w odzyskaniu fizycznego odczuwania. Naukowcy z Laboratorium Fizyki Stosowanej (APL) Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa najpierw podłączyli przewodami protezę do mózgu, po czym zasłonili mu oczy. Następnie naciskali różne palce sztucznej ręki, aby przekonać się, czy ochotnik coś poczuje.
Agencja DARPA donosi, że pacjent z protetyczną ręką był w stanie nie tylko „poczuć” kiedy ręka była dotykana, ale także dokładnie wskazać palec. „W pewnym momencie, zamiast nacisnąć jeden palec, zespół postanowił nacisnąć dwa bez informowania go o tym. Odpowiedział żartem, pytając, czy ktoś próbuje mu spłatać figla. To właśnie wówczas zyskaliśmy pewność, że odczucia odbierane za pośrednictwem robotycznej ręki były niemal naturalne” – zauważył Sanchez.
Protetyczny system kontroli składa się z dwóch chipów osadzonych w mózgu pacjenta, które są podłączone do wrażliwych na nacisk czujników momentu obrotowego umieszczonych w sztucznej ręce. Chipy o szerokości 1 mm wyposażone w kilka elektrod zostały umieszczone zarówno w korze motorycznej, która steruje ruchami ramion i dłoni, jak i w korze czuciowej, która odbiera i identyfikuje sygnały płynące z wrażeń dotykowych. Za każdym razem, kiedy protetyczna ręka dotyka czegoś, czujniki wysyłają przewodami sygnały elektryczne do chipów w mózgu, zapewniając wrażenie niemal naturalnego kontaktu.
Nowa technologia została zaprezentowana 10 września na forum „Wait, What? A Future Technology Forum”. Sanchez wraz z zespołem nadal oczekuje na recenzję i publikację w czasopiśmie naukowym.
Więcej informacji: oficjalne oświadczenie DARPA.
Źródło: www.cordis.europa.eu
Tagi: proteza, dotyk, mozg, dlon, darpa
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje