Нейробиологи испытали виртуальный протез с обратной связью

Хотя в новом опыте живая обезьяна управляла виртуальной, ничто не мешает распространить проверенную идею на связь мозга с реальными манипуляторами (иллюстрация Nicolelis Lab at Duke University).

При создании бионических протезов, управляемых нервными сигналами, полезно научиться формировать и обратный (тактильный) канал связи механической руки с мозгом пациента. Возможности такой системы показал опыт с обезьянами.

Эксперимент провели Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) и его коллеги из университета Дюка, уже десяток лет ставящие опыты по соединению различных участков мозга животных с внешними приборами.

На этот раз в роли внешней аппаратуры выступал компьютер с виртуальной рукой, которой обезьяна должна была дотрагиваться до тех или иных целей на виртуальном столе.

Схема эксперимента. Обезьяна видит перед собой на экране стол с предметами и виртуальную руку. Последней можно управлять либо джойстиком, либо сигналами с коры (1). Самое интересное тут – обратная связь от «ощупываемых» предметов к коре (2) (иллюстрация Joseph E. O’Doherty, Miguel A. L. Nicolelis/ Nature).

Вначале обезьяны управляли этой рукой при мощи джойстика. В участок мозга, отвечающий за восприятие тактильной информации, животным были внедрены электроды, на которые во время эксперимента подавались разнообразные сигналы, имитирующие разную текстуру предметов.

Обезьян научили подносить руку своего аватара к предметам с определённой текстурой, за что они получали пищу. Затем управление виртуальной рукой перевели с джойстика на сигналы, снимаемые другим имплантатом с моторной коры головного мозга.

Успешность выполнения задачи сразу упала, но затем обезьяны показали, что со временем учатся использовать такой интерфейс и наращивать точность движений, сообщает Technology Review.

На фоне опытов с управлением силой мысли манипуляторами роботов командование рукой на экране может показаться незначительным достижением. Но зато здесь впервые была применена обратная связь с мозгом. «Мы декодировали двигательные намерения и тактильные сообщения одновременно, — говорит Николелис. — Этого никогда не делали раньше». Следующий логичный шаг – интегрирование чувства осязания в протезы (тут можно вспомнить опыты с "кожей" роботов), которыми можно было бы управлять при помощи мыслей (или как вариант — при помощи миотоков) пациента.

(Детали эксперимента раскрывают пресс-релиз университета и статья в Nature.)



Учёные определили ген восприимчивости к диабету

7 октября 2011

Нобелевская премия по медицине присуждена иммунологам

3 октября 2011

Panasonic представил трёх новых роботов для больных и пожилых людей

29 сентября 2011

Израильтяне создали электронный мозжечок крысы

28 сентября 2011

Биологи восстановили доисторический антибиотик

26 сентября 2011
  • Роман Кириенко  10 октября, 20:50
    «Кожа роботов» — битая ссылка.
    ОтветитьНравится
  • Александр Химич  11 октября, 03:56
    Интересна одна вещь, хоть она и не связана с целью этого опыта. Если виртуальной обезьяне пригрозить (но не уколоть) иголкой, отдёрнет ли руку настоящая обезьяна? Вжилась ли она в «Матрицу»?
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  12 апреля, 17:31
    http://science.compulenta.ru/745170/
    зацените. ништяк какой.
    тут дорожка похоже, не только к «умным» протезам, но и создание интерфейса делающего реальной аватарность и наращивание органов и манипуляторов, на базе, как и родного, так и кибернетического тела.
    что там вкусного, вмонтированные (и просто носимые на теле) гадджеты воспринимаются мозгом как части тела и управляются соответственно.
    симбиоз «водителей» всевозможных механизмов с их транспортом. то есть использование рефлексов человека, на прямую, бежать там, ускоряться, уворачиваться, атаковать.
    привет, будущее :)
    ОтветитьНравится
  • Алексей Ромчак  12 апреля, 18:22
    Военным очень кстати будет. Хоть Вы и сказали что бабы ещё пехотинцев нарожают, но на это надо время, за которое воюющая сторона может прекратить своё существование. А тут как в шутере, много жизней (в зависимости от производственных мощностей, аватаростроительной промышленности).
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  12 апреля, 23:12
    я думаю, военные какраз заинтересуются не количественным, а качественным фактором.
    не оператор сотен дронов, а пилот-самолет в одном флаконе. я хоть и далек от авиационной специфики, но если людей до сих пор не заменили на компьютеры, значит дело не в вычислительных мощностях, а только в рефлексах и гибкости психики.
    ну вот и представьте себе, что из современной ситуации убирается тормозящая прослойка всевозможных кнопочек. все воздушные и боевые выкрутасы будут управляться мозгом на прямую, который станет управлять самолетом, как своим телом.
    а ведь такая технология пригодится не только военным авиаторам.
    ОтветитьНравится