Robotkarral sörözik egy bénult beteg

A CalTech kutatói által 2006 óta fejlesztett, gondolatokkal irányítható robotkar meglepően precíz mozdulatokat tesz lehetővé a páciensek számára.

Robotkarral sörözik egy bénult beteg

Erik Sorto egy évtizede egy lőtt sérülés következtében bénult le mind a négy végtagjára, néhány évvel ezelőtt azonban két sorstársával együtt lehetőséget kapott arra, hogy újra megtanulja mozgatni a körülötte található tárgyakat. A Kaliforniai Műszaki Egyetem kutatói chipeket ültettekagya különböző részeibe, és Sorto az elmúlt 3 év során megtanulta, hogyan tud gondolatai révén egy robotkart irányítani.

Ahogy a férfi elmondta, állapotában leginkább az zavarja, hogy egyedül nem képes a legegyszerűbb tevékenységekre sem, például nem tudja a saját tempójában kortyolni a sörét, mivel mindenben másokra van utalva. A CalTech 2006-ban vágott bele kísérletsorozatába. A korai időszakban a páciensek még csak egy képernyőn megjelenő kurzort tudtak mozgatni gondolataikkal, a módszer finomításának eredményeként azonban napjainkra már a robotkart is meglepő precizitással képesek használni.

A szakértők metódusa alapvetően eltér a hasonló jellegű próbálkozásoktól, és talán éppen ezért, magasabb fokú irányítási képességgel is kecsegtet. A legtöbb kutatás során a tudósok az elsődleges motoros kéreghez kapcsolják az elektródákat, mivel azonban ez az agyterület a mozdulatokhoz szükséges izomösszehúzódásokat koordinálja, a bonyolult jelsorokból többnyire hirtelen, darabos mozgások sülnek ki. Richard Andersen és kollégái éppen ezért egy másik agyterületet, a hátsó fali kérget vették célba, amely nem az izommozgásokért, hanem a mozdulatok megtervezéséért felel. A chipek révén ezek az információk továbbítódnak a számítógép felé, amely igyekszik dekódolni a szándékot, majd ennek megfelelően mozgatja a robotkart.

„Ha a célra koncentrálunk, sima, természetes mozgást hozhatunk létre annak elérése érdekében” – mondja Andersen. Amikor 16 nappal a műtéte után Sorto először próbálta irányítani a robotkart, példaszerű kézfogást mutatott be. „Tíz év után ez volt az első alkalom, hogy meg tudott mozdítani egy végtagot” – mondja a kutató. „Meglepően egyszerű volt. Mintha kiléptem volna a saját testemből, szívem szerint körbeszaladtam volna, hogy mindenkivel lepacsizzak” – emlékszik vissza Sorto.

Az még mindig nem teljesen világos, hogy melyik agyterületre a legjobb beültetni az egyszerre száz neuron működését rögzítő chipeket. Mind az elsődleges motoros kéregnek, mind az Andersenék által megcélzott résznek megvannak az előnyei és a hátrányai is, így lehetséges, hogy valamiféle kombinált megoldás hozná a legjobb eredményt, mondja Andrew Pruszynski, a Western University kutatója. Ilyen módon a számítógép a szándékról és az ennek végrehajtásához szükséges izommozgásokról is információkat kapna, ami talán tovább növelné a mozdulatokat precizitását.

Bár a kísérletek nagyon biztatóan haladnak, a robotkarok mindennapos használtára még egy darabig várni kell. Sorto implantátumait jelenleg vezetékkötegek kötik össze a számítógéppel. A vezetékeket a koponyába épített csatlakozókba dugják be, amikor szükség van rájuk, ezek a fizikai kapcsolódási pontok azonban magas fertőzésveszéllyel járnak együtt. A chipekből befolyó információmennyiség viszont olyan nagy, hogy vezeték nélküli megoldásokkal egyelőre nem tudják kellő gyorsasággal továbbítani az adatokat.

A fertőzésveszély ráadásul nem az egyedüli probléma. A chipek mikroszkopikus sündisznókat formáznak, így beültetésük mindenképp sérülésekkel jár, ami a rendszer működőképességére is kihathat. További problémát jelent, hogy a beültetett alkatrészeket olyan anyagokból kell létrehozni, amelyek minél hosszabb ideig működőképesek maradnak, hiszen egy ilyen komoly műtétet nem lenne célszerű 5 évente megismételni.

Ami a mozdulatok pontosságát illeti, ennek fokozásához jobb visszacsatolási rendszerre lenne szükség. Sorto jelenleg úgy irányítja a robotkart, hogy nézi annak mozdulatait, és ha szükséges, menet közben módosítja az utasításokat. Ez azonban távol áll az ideálistól, és leginkább ahhoz hasonlítható, mint amikor elzsibbadt karunkat igyekszünk mozgatni, úgy hogy közben nem érezzük, hogy a végtag pontosan hol tartózkodik, és mihez ér hozzá. A visszacsatolás fejlesztéséhez valamilyen módon vissza kellene táplálni ezeket az információkat a beteg agyába, ennek megvalósításához azonban további kutatásokra lesz szükség.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward