Две роботизированные руки — вилка в одной руке, столовой нож в другой, а между ними — частично парализованный мужчина. Человек делает тонкие движения правым и левым кулаками, чтобы машина отрезала кусок торта перед ним. И еще один тонкий жест, чтобы роботизированная рука поднесла вилку ко рту. Менее чем за 90 секунд человек, который не мог пользоваться пальцами около 30 лет, только накормил себя десертом с помощью сигналов своего мозга и роботизированных рук.
Команда под руководством исследователей из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, и кафедры физической медицины и реабилитации (PMR) Школы медицины Джона Хопкинса опубликовала статью в журнале Frontiers in Neurorobotics, в которой описали свое достижение с использованием интерфейса машина (ИМТ) и пара модульных протезов конечностей.
Системы ИМТ, которые иногда называют интерфейсом мозг-компьютер, обеспечивают прямую связь между мозгом и компьютером. Машина декодирует нейронные сигналы и «переводит» их для выполнения разных внешних функций – от перемещения курсора на экране до движений протезами.
В этом конкретном эксперименте сигналы движения мышц мозга помогли контролировать роботизированные руки.
«Этот подход совместного управления предназначен для использования внутренних возможностей мозгово-компьютерного интерфейса, создавая лучшую из обоих миров среду, где пользователь может персонализировать поведение разумного протеза», — сказал доктор Франческо Теноре, старший менеджер проектов в отделе исследований и исследовательских разработок APL.
Одним из важнейших достижений этого эксперимента есть сочетание автономной работы протезов с ограниченными командами от человека. Машина выполняет большую часть работы, позволяя пользователю настроить поведение механизма по своему вкусу.
Последующая итерация системы может интегрировать предыдущие исследования, которые обнаружили, что сенсорная стимуляция ампутированных конечностей позволила больным не только воспринимать свою фантомную конечность, но использовать сигналы движения мышц от мозга для управления протезом.
Теория состоит в том, что добавление сенсорной обратной связи, поступающей прямо в мозг, может помочь человеку выполнять некоторые задачи, не требуя постоянной визуальной обратной связи, как в текущем эксперименте.
