Krahu i suksesshëm robotik i kontrolluar nga mendja, pa implantet e trurit

Krahu i suksesshëm robotik i kontrolluar nga mendja, pa implantet e trurit

Një ekip studiuesish nga Universiteti Carnegie Mellon, në bashkëpunim me Universitetin e Minesota, ka bërë një përparim në fushën e kontrollit të pajisjes robotike jo-tërheqëse. Duke përdorur një ndërfaqe joinvazive të trurit-kompjuter (BCI),

studiuesit kanë zhvilluar krahun e parë të suksesshëm robotik të kontrolluar nga mendja që shfaq aftësinë për të ndjekur vazhdimisht dhe ndjekur një kursor kompjuterik.

Të jesh i aftë të kontrollosh në mënyrë jovencionale pajisjet robotike duke përdorur vetëm mendime do të ketë aplikime të gjera, në veçanti duke përfituar jetën e pacientëve të paralizuar dhe ata me çrregullime të lëvizjes.

BCI është treguar të arrijë performancë të mirë për kontrollimin e pajisjeve robotike duke përdorur vetëm sinjalet e ndjerë nga implantet e trurit. Kur pajisjet robotike mund të kontrollohen me precizion të lartë, ato mund të përdoren për të përfunduar një sërë detyrash të përditshme. Sidoqoftë, deri më tani, BCI-të e suksesshme në kontrollin e armëve robotike kanë përdorur implante invazive të trurit. Këto implante kërkojnë një sasi të konsiderueshme të ekspertizës mjekësore dhe kirurgjikale për të instaluar dhe operuar në mënyrë korrekte, për të mos përmendur koston dhe rreziqet e mundshme për subjektet, dhe si i tillë, përdorimi i tyre ka qenë i kufizuar në vetëm disa raste klinike.

Një sfidë e madhe në hulumtimin e BCI është të zhvillojë një teknologji më pak invazive apo edhe krejtësisht jo-tërheqëse që do të lejonte pacientët e paralizuar të kontrollonin mjedisin e tyre ose gjymtyrët robotikë duke përdorur “mendimet” e tyre. Një teknologji e tillë jonvazive BCI, nëse do të ishte e suksesshme, do të sillte një teknologji kaq të nevojshme për pacientë të shumtë dhe madje potencialisht për popullatën e përgjithshme.

Sidoqoftë, BCI që përdorin sensibilizimin e jashtëm johivivë, sesa implantet e trurit, marrin sinjale “më të dobët”, duke çuar në rezolucion aktual më të ulët dhe kontroll më pak të saktë. Kështu, kur përdor vetëm trurin për të kontrolluar një krah robotik, një BCI joinvaziv nuk qëndron në përdorimin e pajisjeve të implantuara. Përkundër kësaj, studiuesit e BCI kanë falsifikuar përpara, vëmendjen e tyre për çmimin e një teknologjie më pak ose jo-pushtuese që mund të ndihmonte pacientët kudo në baza ditore.

Ka pasur përparime të mëdha në pajisjet robotike të kontrolluara nga mendja që përdorin implantet e trurit.

Përparimet në deshifrimin nervor dhe mjetet praktike të kontrollit jo robërues të krahut robot do të kenë implikime të mëdha në zhvillimin eventual të neurorobotikës joinvazive”.

Duke përdorur teknikat e ndjeshme të romanit dhe teknikat e të mësuarit të makinerive, Ai dhe laboratori i tij kanë qenë në gjendje të përdorin sinjale thellë brenda trurit, duke arritur një rezolutë të lartë kontrolli mbi një krah robotik. Me neuroimaging joinvazive dhe një paradigmë të ndjekjes së vazhdueshme të re, Ai po mposht sinjalet EEG të zhurmshme që çojnë në përmirësimin e ndjeshëm të deshifrimit nervor të bazuar në EEG dhe lehtësimin e kontrollit të vazhdueshëm të pajisjes robotike 2D në kohë reale.

Duke përdorur një BCI joinvaziv për të kontrolluar një krah robotik që po ndjek një kursor në një ekran kompjuteri, për herë të parë ndonjëherë, Ai ka treguar në lëndët njerëzore se një krah robotik tani mund të ndjekë kursorin vazhdimisht. Ndërsa krahët robotikë të kontrolluar nga njerëzit joinvazivisht më parë kishin ndjekur një kursor lëvizës në lëvizje të mprehta, diskrete – sikur krahu robotik po përpiqej të “kapte” komandat e trurit – tani, krahu ndjek kursorin në një mënyrë të qetë, të vazhdueshme.

Teknologjia gjithashtu ka aplikacione që mund të ndihmojnë një shumëllojshmëri të njerëzve, duke ofruar “kontroll të mendjes” të sigurt, jo-tërheqës të pajisjeve që mund t’i lejojnë njerëzit të bashkëveprojnë dhe të kontrollojnë mjediset e tyre. Deri më tani, teknologjia është testuar në 68 lëndë njerëzore me trup të aftë (deri në 10 seanca për secilën lëndë), përfshirë kontrollin e pajisjes virtuale dhe kontrollin e një krahu robotik për ndjekje të vazhdueshme. Teknologjia është e zbatueshme drejtpërdrejt për pacientët, dhe ekipi planifikon të kryejë prova klinike në të ardhmen e afërt.

“Megjithë sfidat teknike duke përdorur sinjale jo-tërheqëse, ne jemi plotësisht të përkushtuar që ta sjellim këtë teknologji të sigurt dhe ekonomike për njerëzit që mund të përfitojnë prej saj,” thotë Ai. “Kjo punë paraqet një hap të rëndësishëm në ndërfaqet jo-tërheqëse të trurit dhe kompjuterat, një teknologji e cila një ditë mund të bëhet një teknologji ndihmëse e përhapur duke ndihmuar të gjithë, si telefonat inteligjentë.”