Der "heilige Gral" in der Neuroprothetik besteht darin, intuitive, natürliche und Echtzeitbewegungen mit bionischen Gliedmaßen bereitzustellen, und a neue Studie zeigt, wie ein Team unerschrockener Wissenschaftler es wirklich geschafft hat.
VERBINDUNG: 9 STÜCKE BIONIC TECH, DIE SIE ÜBERMENSCHLICH MACHEN
Der 'heilige Gral' der bionischen Technologie
Frühere Fortschritte auf dem Gebiet haben dazu geführt gedankengesteuert Systeme - auch solche mit kinästhetischer oder haptisch Feedback - aber bestehende Systeme haben bisher viel Aufwand, Lernen und Übung vom Amputierten erfordert. Berichte MedicalXpress.
Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaftliche translationale Medizin zeigt, wie Wissenschaftler an der Universität von Michigan entwickelte neuroprothetische Technologie, die es Amputierten von Anfang an ermöglicht, ein Gefühl der intuitiven Bewegung wiederherzustellen - ohne die Lernkurve .
Eine große Herausforderung für Wissenschaftler in der gedankengesteuerten Bionik besteht darin, eine starke und stabile Bionik zu erzeugen. Nervensignal für die Anhaftung bionischer Gliedmaßen. Wissenschaftler wissen, dass periphere Nerven - ein System winziger Nerven, die sich auf das Gehirn und die Wirbelsäule ausbreiten - in der Lage sind, bionische Gliedmaßen präzise und intuitiv zu steuern. Ein Nervensignal wird jedoch künstlich empfangenschwierig, weil sie beide klein und deutlich gedämpft sind von Narbengewebe .
Das Wissenschaftlerteam der University of Michigan löste dieses Problem, indem es winzige Muskeltransplantate um die Arme der Teilnehmer wickelte. Die Muskeltransplantate fungierten als regenerative "Grenzflächen", die das Wachstum von Narbengewebe blockierten und auch eine neuartige Möglichkeit zur Verstärkung darstelltenNervensignale.
"Meines Wissens haben wir im Vergleich zu allen vorherigen Ergebnissen die größte von einem Nerv aufgezeichnete Spannung gesehen", sagte Cindy Chestek, Associate Professor für biomedizinische Technik an der Universität von Michigan. "In früheren Ansätzen könnten Sie 5 Mikrovolt erhaltenoder 50 Mikrovolt - sehr, sehr kleine Signale. Wir haben die ersten Millivolt-Signale gesehen. "
Signalverstärkung mit Algorithmen
Das Universitäts-Team hat sich ebenfalls entwickelt Algorithmen damit das bionische Element "lernen" kann, wie es sich an die Bewegungen der Amputierten anpasst.
"Sie können eine Handprothese dazu bringen, viele Dinge zu tun, aber das bedeutet nicht, dass die Person sie intuitiv kontrolliert. Der Unterschied besteht darin, dass sie beim ersten Versuch funktioniert, indem Sie nur darüber nachdenken, und das ist unser AnsatzAngebote ", sagte Chestek." Dies hat beim ersten Versuch funktioniert. Es gibt kein Lernen für die Teilnehmer. Das gesamte Lernen findet in unseren Algorithmen statt. Das unterscheidet sich von anderen Ansätzen. "
Die Testteilnehmer konnten Blöcke mit einem Zangengriff anheben und ihren Daumen in a drehen. kontinuierliche Bewegung abholen kugelförmige Objekte und sogar Rock, Paper, Scissors spielen. "Es ist, als hätten Sie wieder eine Hand", sagte Joe Hamilton, ein Teilnehmer, der einen Arm in einem verloren hat. Feuerwerk Vorfall. "Mit dieser Hand können Sie so ziemlich alles tun, was Sie mit einer echten Hand tun können. Es bringt Sie zurück zu einem Gefühl der Normalität."
Als der unglaublichste Fortschritt in Neuroprothetik Seit vielen Jahren stellt diese Technologie einen Paradigmenwechsel in der Arbeitsweise der Bionik dar. Natürlich gibt es immer mehr zu tun: "Es wird ein Weg von hier sein, aber wir werden nicht aufhören, daran zu arbeiten, bisWir können leistungsfähige Handbewegungen vollständig wiederherstellen ", sagte Chestek." Das ist der Traum der Neuroprothetik. "