Prijavi se z GoogleID

» »

Napredek v nadzoru eksoskeleta z možganskimi valovi

Napredek v nadzoru eksoskeleta z možganskimi valovi

vir: BBC

vir: BBC
BBC - Francoski znanstveniki so s pomočjo možganskih vsadkov in eksoskeleta tetraplegiku omogočili omejeno gibanje. Gre za prvi primer, ko so na ta način usmerjali vse štiri okončine.

Eksoskeleti se že nekaj časa uporabljajo za pomoč pri rehabilitaciji invalidov in lajšanje tegob težje pokretnih starejših ljudi. Pri obstoječih uporabnih napravah gre bodisi za zaznavo siceršnjih gibov in njihovo ojačanje, bodisi za branje živčnih signalov v okončinah. Zajem gibalnih podatkov neposredno na možganih pa je še v začetnih fazah, ker gre za mnogo zahtevnejši izziv. Neinvazivne kape z elektrodami bodo morali še pošteno razviti, da bodo dosegale želeno ločljivost, medtem ko pri vsadkih vselej obstaja tveganje za vrsto zapletov, od infekcij do poškodb.

Raziskovalci na univerzi v francoskem Grenoblu so se zaradi manjšega tveganja odločili za rabo podlobanjskih implantov, s katerimi se elektrode položi na možgansko ovojnico nad motoričnim režnjem; celokupno so uporabili dva vsadka s po 68 elektrodami (na drugi sliki). Za poskus so izbrali nekdanjega optika Thibaulta iz Lyona, ki si je pred štirimi leti pri padcu z dvanajstih metrov poškodoval hrbtenjačo in ohromel od vratu navzdol. Danes 30-letni možakar je predlani začel naporen in dolgotrajen postopek, saj je bilo treba preko vsadkov najprej natrenirati računalniški algoritem, ki prevaja možganske valove v ukaze za eksoskelet. Thibault je tako z mislimi najprej usmerjal avatarja v videoigri in šele nato prešel na eksoskelet. Do letošnjega julija je po laboratoriju prehodil 145 metrov in se z rokami dotikal nastavljenih tarč. To sicer ni prvi primer nadzora zunanjega skeleta z možganskimi signali, je pa doslej najuspešnejši in prvi z usmerjanjem tako nog kot rok.

Treba je poudariti, da je to šele potrditev koncepta in daleč od uporabne naprave. 65 kilogramov težak eksoskelet mora biti z vrvjo pritrjen na strop, saj sam ne zmore zagotavljati ravnotežja pri hoji. Obenem je vredno omeniti, da je bil Thibault drugi pacient po vrsti in je pri njegovem predhodniku prišlo do okvare vsadkov. Toda po drugi plati imajo raziskovalci že kratkoročno dosti razlogov za optimizem. Doslej so v bistvu dosegali le polovično teoretično ločljivost zajema podatkov, saj so zaradi nedorasle računalniške opreme lahko uporabljali zgolj polovico vsajenih elektrod. Obenem Thibaultovi implanti tudi po 27 mesecih v lobanji ne kažejo bistvenih znakov obrabe, kar navdaja z upanjem, da lahko po tej poti razvijejo še bolj praktične modele, ki ne bodo zahtevali mnogih operativnih posegov za vzdrževanje. Možakar z njimi ves ta čas nadzoruje tudi svoj invalidski voziček.

6 komentarjev

nevone ::

Ja ... sem pomislila, čemu je treba vrtat v lobanjo, potem sem pa zasledila tole:

But the brain-computer interface developed by researchers at Korea University in Seoul, South Korea, and the Technical University (TU) of Berlin doesn't require brain surgery. In order to control the exoskeleton, study subjects first strap on the cap covered in small electrodes that cling to their scalps. The skullcaps are the tools that connect the subject's brain to the exoskeleton, the researchers said, and are commonly used in electroencephalograms (EEGs) — a method of recording electrical activity by placing conductive materials on the scalp (the brain waves are then plotted on a chart, much like heart rate).

In the exoskeleton study, the EEG cap was used to pick up very particular brain signals — those created by what the researchers call steady-state visual evoked potentials (SSVEPs). Essentially, the electrodes detect "flashing lights," the researchers said.

A small controller jutting out from the exoskeleton holds a set of light-emitting diodes (LEDs) that light up in different patterns. The patterns represent specific commands that the exoskeleton can carry out, such as stand up, sit down, walk forward, turn left and turn right. [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]

The person wearing the exoskeleton stares at one of these lights (for example, the one that corresponds to the command for taking a step forward). His brain produces a particular electrical signal in response to seeing the light. That signal is picked up by the electrode cap, which sends the brain signal information to a computer via a wireless connection. The computer then translates the brain signals into the appropriate command and sends that command to the exoskeleton. Within a few seconds, the exoskeleton takes a step forward.

The setup is "robust and intuitive," according to Klaus Müller, a professor in the computer science department at TU and lead author of the new paper outlining the research. The technology is considered robust because the interface still works even though the exoskeleton creates all kinds of electrical signals that could interfere with a person's brain signals. And it's intuitive because, despite all the steps involved in the brain-controlled process, it's actually pretty simple to get the exoskeleton to do what you want it to do, Müller told Live Science in an email.

But the brain-computer interface is not without its quirks. For one thing, all 12 participants in the study had to be screened for epilepsy before participating, and even Müller said that staring at the interface's flashing LEDs for extended periods of time gives him a headache.

In the future, the researchers hope to create a similar system that causes less "visual fatigue," Müller said. The other obstacle standing in the exoskeleton's way is cost.

Not only do the researchers need to conduct all kinds of expensive clinical studies before getting these devices anywhere near patients in the real world, the patients themselves will then have to pay for them. Getting insurance companies to cover the cost of this futuristic (but potentially life-altering) tech could be the hardest part of the process, Müller said.


o+ nevone
Rather we will eat the Space or Space will eat us.

Matthai ::

A ni tudi tako, da tole odčitavanje možganskih signalov pri enih deluje zelo dobro, pri drugih pa precej slabo. Obstaja nek komercialni izdelek, s katerim lahko npr. premikaš miško na zaslonu... in pri enih deluje odlično, pri drugih pa ne.
All those moments will be lost in time, like tears in rain...
Time to die.

nodrim ::

Nek naglavni senzor že samo za miško, kaj šele za tipkanje, kupim takoj. Nič več mišk in tipkovnic, samo še ekran. Je kar škoda, da se s tem ukvarjajo že desetletja, pa niti tega še ni. Ve kdo kaj več v tej smeri?

Novica za paralizirane ipd. je pa super.

Matthai ::

Tak senzor ima moj šef, stane 700 EUR, pa na koncu je ugotovil da ni preveč uporaben.
All those moments will be lost in time, like tears in rain...
Time to die.

xxxul ::

tale novica se mi zdi da pelje nekak v smeri Robocopa >:D

Markoff ::

Ali pa Hameroida.

 He has the power of 500 locomotives.

He has the power of 500 locomotives.

Novorek idiokracije:
posebaj, skropucalo, inžinir, intiligenca/intelegenca, apsolutno, anEks.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Neuralink že načrtuje poskuse na ljudeh

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
252673 (1406) Gregor P
»

Znanstveniki prevedli možgansko aktivnost v govor

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
62716 (654) RatedR
»

Preboj v prevajanju možganske aktivnosti v govor

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
53365 (1620) Timurlenk
»

Eksoskelet pomaga pacientom obnavljati poškodovane živčne povezave

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
102602 (1241) Markoff
»

Nova vrsta možganske elektrode se pogovarja v obe smeri

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
103921 (2771) Matevz96

Več podobnih tem