Čipovi mozgova pomogli su paraliziranom čovjeku da ponovno dodirne

U kišnoj noći 2004. Nathan Copeland bio je u užasnoj prometnoj nesreći. Nesreća mu je pukla vrat i ozlijedio je kičmenu moždinu. Liječnici kažu da nikada neće moći ponovno osjetiti ili pomaknuti donje ruke i noge.

Ali sada, 12 godina kasnije, Copeland je povratio osjećaj dodira uz pomoć robotske ruke i sučelja mozga i računala (BCI).

Čipovi mozga - četiri polja mikroelektroda, svaki veličine gumba košulje - bili su smješteni u Copelandov mozak u područjima koja su odgovarala osjećajima dodira u prstima i dlanu. U članku objavljenom u četvrtak Znanost Translational Medicine, Istraživači sa Sveučilišta u Pittsburghu objašnjavaju da kada se lagani pritisak primjenjuje na robotske prste, taj se osjećaj pretvara u električne signale koji se vraćaju u Copelandov somatosenzorni korteks.

"Osjećam gotovo svaki prst - to je stvarno čudan osjećaj", kaže Copeland u izjavi. "Ponekad se osjeća električno, a ponekad i pritisak, ali uglavnom, većinu prstiju mogu reći s određenom preciznošću. Osjećam se kao da su mi se prsti dodirivali ili gurali."

Dok Copeland ne može utvrditi je li tvar vruća ili hladna s BCI-jem, uspio je opisati 93 posto podražaja (kao što je osjećaj pamučnog štapića na koži) kao osjećaj "možda prirodnog" na kraju šestomjesečnog mjeseca. studija. On također može točno odrediti koji protetski prst se dodiruje dok je 84 posto očiju stavljao povez preko očiju.

BCI je najnovije poboljšanje protetike koja se kontrolira uma, a koja se stalno pojavljuje kao najperspektivniji način pružanja šireg raspona pokreta. Ovo istraživanje, koje je prvi put objavljeno u rujnu 2015. i koje je sada recenzirano, financirano je od strane Agencije za napredne istraživačke projekte obrane (DARPA).

"DARPA je ranije pokazala da se mozgovno sučelje može koristiti za usmjeravanje pokreta robotske ruke", objašnjava Justin Sanchez, direktor Ureda za biološke tehnologije DARPA-e u videu koji je DARPA objavila u četvrtak. "S ovim novim razvojem … zatvorili smo petlju između čovjeka i stroja."

Ovo je ogroman proboj u zdravstvenoj robotici: Da bi doživio punu funkcionalnost autohtonog ekstremiteta, osoba mora biti u stanju doživjeti somatosenzorne povratne informacije. Nije u stanju osjetiti da je problematično za više od očiglednog: To stvara ozbiljne deficite u motoričkoj kontroli, a istovremeno oštećuje sposobnost manipuliranja objektima. Za više od 1,6 milijuna ljudi u Sjedinjenim Državama koji imaju neku vrstu gubitka udova, sposobnost doživljavanja dodira bila bi revolucionarna.

Dok istraživači priznaju da je potrebno više istraživanja kako bi se razumjeli uzorci stimulacije dodira, vjeruju da je ova iteracija BCI-ja ključan prvi korak.

"Krajnji cilj je stvoriti sustav koji se kreće i osjeća kao prirodna ruka", rekao je glavni autor Robert Gaunt. "Pred nama je dug put do tamo, ali ovo je sjajan početak."