Впервые продемонстрировано управление трехмерными движениями робота сигналами мозга
В майском издании журнала Nature участники проекта BrainGate представили результаты пилотных клинических тестирования роботизированной системы с нейроинтерфейсом BrainGate2. Контролируя механический манипулятор импульсами головного мозга пациентка с общим параличем двигательной системы смогла впервые за 15 лет самостоятельно поднести ко рту бутылочку с кофе.
В экспериментах принимали участие два испытуемых, которым в участок коры головного мозга, отвечающий за осмысленные движения, был имплантирован разработанный в Университете Брауна микрочип с 96 миниатюрными электродами. С их помощью снимались сигналы индивидуальных нейронов, соответствующие требуемому движению. Внешний компьютер транслировал их в команды для двух манипуляторов: робота DLR Light-Weight Robot III с пятипальцевой рукой, разработанного в DLR Institute of Robotics and Mechatronics, и механического протеза DEKA Arm System производства корпорации DEKA Research and Development.
В 158 тестах за четыре дня пациентка под кодовым обозначением S3 смогла дотронуться до цели (поролоновый объект на эластичной подставке) в течение контрольного времени в 48,8% случаев манипулятором DLR и 69,2% — DEKA. Для участника T2 успешными стали 95,6% из 45 попыток с DEKA. После прикосновения захват объекта удался S3 в 43,6% (DLR) и 66,7% (DEKA) случаев, T2 — в 62,2% случаев. Кроме того, S3 используя робот DLR выполняла с бутылкой кофе ряд более сложных манипуляций, включая ее захват, подъем, перенос над столом (двумерное движение), наклон и возвращение на прежнее место.
Эта первая в своем роде демонстрация стала результатом продолжающегося сотрудничества между Университетом Брауна, Massachusetts General Hospital, Providence VA Medical Center и Стэнфордским университетом. Объединенная команда проекта BainGate фокусирует свои усилия на применении нейротехнологий для улучшения коммуникативности, мобильности и независимости людей с неврологическими расстройствами, травмами мозга и потерей конечностей.