被四肢的人使用神经控制的机器人手臂来达到和抓住
Leigh R Hochberg1, Daniel Bacher, Beata Jarosiewicz
1Rehabilitation Research & Development Service, Department of Veterans Affairs, Providence, Rhode Island 02908, USA.
Nature
|May 19, 2012
概括
的人可以使用大脑信号控制机器人手臂. 这种神经接口系统将大脑活动转化为运动,恢复独立性,并使像喝咖啡这样的复杂行为成为可能.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复医学 康复医学 康复医学
背景情况:
- 脊髓损伤,中风或ALS造成的使大脑与身体的连接断开,阻碍了自愿的运动.
- 神经接口系统通过将大脑活动转化为辅助设备的控制信号提供了一个潜在的解决方案.
- 以前的研究表明,四肢的个体可以控制光标和操作设备.
研究的目的:
- 研究使用神经接口系统控制机器人手臂在严重上肢的个体中的可行性.
- 评估四肢的参与者使用解码的皮质神经元信号进行三维的触及和抓取运动的能力.
主要方法:
- 两名患有长期四肢的参与者在运动皮层 (MI) 中植入了一个96通道的微电极阵列.
- 神经元活动被解码来控制机器人手臂,使得它能够触及和抓取动作.
- 参与者在没有明确的培训的情况下执行任务,展示了直观的控制.
主要成果:
- 参与者成功地控制了一个机器人手臂,实现了三维的触及和抓取动作.
- 一位参与者,带着一个5岁的植入物,用机器人手臂喝咖啡.
- 使用来自少数MI神经元群体的信号来实现控制,证明了高效的解码.
结论:
- 神经接口系统可以恢复慢性患者复杂的运动功能.
- 皮层神经元组合信号可以有效地解码,以实现机器人设备的有用,多维控制.
- 这项技术对提高患者的独立性和生活质量具有重大前景.
