Els investigadors han fet amb èxit el primer braç robotitzat que pot controlar la vostra ment

Totes Les Novetats

Els investigadors han aconseguit una nova gesta tecnològica revolucionària desenvolupant el primer braç robòtic controlat per la ment amb èxit que exhibeix la capacitat decontínuamentrastrejar i seguir un cursor d’ordinador controlat pels propis pensaments.

Poder controlar dispositius robòtics de forma no invasiva utilitzant només pensaments tindrà aplicacions àmplies, que beneficiaran en particular la vida de pacients paralitzats i amb trastorns del moviment.


L’equip d’investigadors de la Universitat Carnegie Mellon en col·laboració amb la Universitat de Minnesota va fer el seu avanç mitjançant una interfície no invasiva cervell-ordinador (BCI).

S'ha demostrat que els BCI aconsegueixen un bon rendiment per al control de dispositius robòtics utilitzant només els senyals detectats en implants cerebrals. Quan els dispositius robòtics es poden controlar amb alta precisió, es poden utilitzar per completar diverses tasques diàries. Fins ara, però, els BCI que han tingut èxit en el control de braços robòtics només han utilitzat implants cerebrals invasius. Aquests implants requereixen una gran quantitat d’expertesa mèdica i quirúrgica per instal·lar-los i operar-los correctament, sense oblidar els costos i els riscos potencials per als subjectes, i com a tal, el seu ús s’ha limitat a pocs casos clínics.

MÉS: Robert Downey Jr. està creant una base que farà servir robots per netejar el medi ambient

Un gran repte en la investigació BCI és desenvolupar una tecnologia menys invasiva o fins i tot totalment no invasiva que permeti als pacients paralitzats controlar el seu entorn o les extremitats robòtiques mitjançant els seus propis 'pensaments'. Aquesta tecnologia BCI no invasiva, si té èxit, aportaria la tecnologia tan necessària a nombrosos pacients i, fins i tot, potencialment a la població general.


No obstant això, els BCI que utilitzen detecció externa no invasiva, en lloc d’implants cerebrals, reben senyals de 'resolució més baixa' més brutes, cosa que condueix a un control menys precís. Així, quan s’utilitzava només el cervell per controlar un braç robòtic, un BCI no invasiu no havia estat capaç de resistir l’ús de dispositius implantats. Malgrat això, els investigadors de BCI van avançar, mirant cap al premi d'una tecnologia menys invasiva o poc invasiva que pogués ajudar els pacients a tot el món diàriament, fins que aconseguís un avenç.

Bin He, catedràtic i cap de departament d’Enginyeria Biomèdica de la Universitat Carnegie Mellon, està assolint l’objectiu final, un descobriment clau a la vegada.


MIREU: La primera aplicació per a telèfons intel·ligents per detectar infeccions de l’oïda en nens podria estalviar visites mèdiques innecessàries

“Hi ha hagut grans avenços en dispositius robòtics controlats per la ment mitjançant implants cerebrals. És una ciència excel·lent ', diu He. 'Però el no-invasiu és l'objectiu final. Els avenços en la descodificació neuronal i la utilitat pràctica del control de braços robòtics no invasius tindran importants implicacions en el desenvolupament eventual de neurorobòtics no invasius '.

Utilitzant noves tècniques de detecció i aprenentatge automàtic, ell i el seu laboratori han pogut accedir a senyals profunds del cervell, aconseguint una alta resolució de control sobre un braç robòtic. Amb una neuroimatge no invasiva i un nou paradigma de recerca contínua, està superant els sorollosos senyals EEG que condueixen a millorar significativament la descodificació neuronal basada en EEG i faciliten el control continu de dispositius robòtics 2D en temps real. (Veureel vídeo següent ...)


Utilitzant un BCI no invasiu per controlar un braç robòtic que rastreja un cursor a la pantalla de l’ordinador, per primera vegada ha demostrat als subjectes humans que un braç robòtic ara pot seguir el cursor contínuament. Mentre que els braços robòtics controlats per humans de forma no invasiva prèviament havien seguit un cursor en moviment amb moviments discrets i desiguals, com si el braç robòtic intentés “posar-se al dia” de les ordres del cervell, ara, el braç segueix el cursor de forma suau Camí.

VEURE: Els drons plantadors d’arbres han plantat amb èxit milers de planters i estan a punt de plantar-ne més

En un paper publicat aCiència Robòtica , l’equip va establir un nou marc que aborda i millora els components “cerebral” i “informàtic” de BCI augmentant la participació i la formació dels usuaris, així com la resolució espacial de dades neuronals no invasives mitjançant imatges de fonts EEG.

El document mostra que l’enfocament únic de l’equip per resoldre aquest problema no només va millorar l’aprenentatge BCI en gairebé un 60% per a tasques tradicionals centrades, sinó que també va millorar el seguiment continu d’un cursor d’ordinador en més d’un 500%.

RELACIONATS: El nou 'seient de vàter intel·ligent' podria salvar milers i controlar els signes vitals de la comoditat de la llar

La tecnologia també té aplicacions que poden ajudar a diverses persones, ja que ofereixen un 'control mental' segur i no invasiu de dispositius que poden permetre a les persones interactuar i controlar els seus entorns. Fins ara, la tecnologia s’ha provat en 68 subjectes humans capaços (fins a 10 sessions per a cada tema), incloent el control de dispositius virtuals i el control d’un braç robòtic per a la seva recerca contínua. La tecnologia és directament aplicable als pacients i l’equip té previst realitzar assajos clínics en un futur proper.

'Tot i els desafiaments tècnics que fan servir senyals no invasius, estem plenament compromesos a oferir aquesta tecnologia econòmica i segura a les persones que se'n puguin beneficiar', diu He. 'Aquest treball representa un pas important en les interfícies no invasives cervell-ordinador, una tecnologia que algun dia es pot convertir en una tecnologia d'assistència generalitzada que ajudi a tothom, com els telèfons intel·ligents'.

Reimprès de Universitat Carnegie Mellon - Facultat d’Enginyeria

(VEUREel vídeo següent)

Doneu una mà als vostres amics compartint aquestes notícies innovadores a les xarxes socials ...