Новая биосическая рука позволяет ампутам чувствовать себя прикосновение, модернизацию к существующей

Мы прошли долгий, долгий путь от крючков и ног из колышек: ученые из научно-исследовательского института Лернера в клинике Кливленда разработали бионические оружия, которые могут напрямую взаимодействовать с двигателем и сенсорными нейронами ампутированных, предоставляющих действительно беспрецедентную степень контроля и сенсорная верность. Даже кулер, они сделали это с коммерчески доступным аппаратным обеспечением, модернизированным существующим протезированием. Это важно в области, где новые технологические разработки часто сопровождаются большим увеличением цен для уже дорогих протезов.

Используя существующие кроватки (коммерчески доступные вне до полки) компонентов, упрощает вопросы, связанные с стоимостью и доступностью, но создают свои проблемы. Попытка получить хорошую статистику DEX из обычной электромеханической протезной руки - это как играть в QWOP или ручной симулятор. Это гипотетически управляемая проблема управления, которая превращается в реальный труд, когда вы пытаетесь сделать это на более быстрой скорости. (Для тех из вас, кто не играл в QWOP или ручной симулятор, это игры, в которых боевые действия управляют схемой контроля создают большую часть сложности игры.)

Представьте себе, что вам нужно было использовать схему управления рукой, чтобы управлять движением вашей руки и руки, но вместо того, чтобы удерживать контроллер двумя руками, вам нужно запустить его одним локовым. Требуется осознавая мысль и внимание, и это требует от человека, чтобы узнать совершенно новый и другой способ координации движений своей новой руки QWOP. Лучше, чем ничего, длинный выстрел - но есть также определенно комната для улучшения.

Когда конечность ампутирована, остоны сенсорных и моторных нейронов человека разорвали, но их выше по течению деталей все еще там, и нервы не получают «отключено» из мозга. Это часть почему некоторые ампутеры испытывают боль фантомной конечной боли. Также почему зеркальная терапия работает для некоторых из этих людей.

Исследователи в этом исследовании модернизируются датчики силы на полке в протезную конечность, совместимую с хирургической процедурой, известной как «целенаправленная реиннервация». В целевом Рейнневервации хирурги принимают разрубленные концы существующих сенсорных или моторных нейронов пациента, которые регулируют пропущенную конечность и соединяют их к аксонам жертвенных сенсорных нейронов, которые служат неповрежденными местами на коже пациента, или неиспользованные мышцы в другом месте Тело пациента. Это создает пятна на коже, что мозг верит, принадлежат пропущенным частям ампутированной конечности пациента.

Создание этих пятен связано с компромиссом, потому что ученые по сути, отсоединяют один нейрон и подключаются к другому одному типу. Сигналы, которые соответствуют ощущениям на пальцах, руке и запястья человека, передаются на патч кожи, в то время как человек также теряет небольшое количество их первоначального ввода / верности в той же физической области. Обычно это считается цельнодоступным компромиссом, потому что преимущество в том, чтобы иметь возможность контролировать искусственную конечность с чем-то вроде прямой обратной связи, гораздо полезнее, чем немного более чувствительный бирм.

Техника кроватки за самим бионической рукой просты. С мотором и сенсорными нервами воссоединяются и заживают, команда заклеила прослушивающий электрод на моторном нейроне и положил зуммер тактора (как и те, которые в VR Hapatics костюмы) против нового сенсорного патча, чтобы обеспечить тактильную обратную связь. Когда участники перешли на похвальные объекты, степень отверстия рук или замыкание на бионической руке отчасти зарегистрировалась путем использования вещи, называемой кабелем бочки, который механически переводит линейное движение во вращение.

Чтобы точно определить, сколько из улучшения их создаваемой их сборки, исследователи проверили протезы для детализации дискриминации, имея участники рыбы внутри контейнера, чтобы получить объекты правильной тактильной жесткости (думаю, что бейсбол по сравнению с стрессовым мячом против душа Pouf). Участники тестирования носили замороженные очки и шумоизоляционные наушники, чтобы предотвратить их использование других внешних сигналов, чтобы определить, какой объект они держали.

Два участника судебного разбирательства восстановили различные уровни функциональности, частично из-за характера их ампутаций. Но после того, как сфокусированы новой биосионной рукой, один пациент последовательно сделал достаточно хорошо на индексах ловкости захвата, чтобы классифицировать в «трудоспособную» когорту на тестах функции механической конечности. Это не означает, что искусственная конечность фактически выполняется идентично человеческой руке или руке. Но в этом конкретном случае индивидуальный вопрос смог точно выбрать объекты правильной стойки из смешивания с кучей отвлекающих устройств. Она также смогла подобрать коробку пасты с нужным количеством силы, а затем посмотреть, где она намеревалась, чтобы положить его, а не следовать искусственной руке с ее глазами. Это делает гораздо больше жидкости, интуитивно понятного опыта движения: больше потока, менее QWOP.

Взаимодействие нервной системы человека с искусственными компонентами является очень определение киборга, а биосионные оружия с кинестетическими обратной связью благодаря хирургическому упражнению интерфейсного сайта - отличный пример того, как робот увеличивает, может помочь людям в реальной жизни. Но, хотя эти модерниковые биосионики уже работают на простых смертных сегодня, реальная жизнь киборгов с крупными имплантатами, Neuromancer или матрицей, являются жестким лифтом для ученых на данный момент. Рабожаваемость «тяжелого» чего-либо в нервной системе несколько зависит от того, нарушает ли его конструкция кожу или нет.

Если надежный объект может исцелить резервную копию и позволить коже закрыть само по себе, это легче в реакции воспаления организма; Трансдермальные имплантаты также в большей степени рискуют от поступления во время повседневной жизни. Более вероятно, что съемные протезы или дополнения будут работать больше похожи на то, что мы видели здесь: контактные электроды или индуктивные / мерские зарядные устройства представляют собой меньше риска, чем хирургически встроенные трансдермальные симпатические лотки и увеличения гистопии Уильяма Гибсона. До этой версии будущего приедут, поинтересованные достижения, такими, могут восстановить немного нормальности в жизни ампутируемых, одно деликатное прикосновение за раз.

Читать далее

MIT развивает надувную бионичную руку, которая чувствует прикосновение

Медицинские протезирования пришли долгий путь, но могут стоить много тысяч долларов, и они тяжелые, жесткие и склонные к механическим сбоям. Исследователи создали прототип протезной руки, которая противоположная: светлая, мягкая и потенциально очень, очень дешевая.