Connect with us

Znanost

Biotehnologija

Potpuno paralizirana žena samostalno pije kavu uz pomoć robotske ruke


Obavljanje čak i najjednostavnijih pokreta zapravo je prilično kompliciran proces; mozak prvo mora signalizirati namjeru da želi učiniti određeni pokret, a zatim se ovaj signal pretvara u specifične pokrete koji su nužni da se početna namjera ostvari. Željeni pokret zahtijeva upotrebu niza mišića, a kako bi se mišići mogli aktivirati potrebno je da do njih, preko leđne moždine, stigne početni impuls kojeg stvara mozak.

Za većinu ljudi koji pate od nekog oblika paralize, problem uglavnom nastaje u ovim posljednjim koracima; mozak najčešće odašilje prave impulse, ali neki oblik oštećenja sprječava da impulsi stignu do željenog odredišta. No, kada bismo na neki način mogli „osluškivati“ moždane impulse, možda bi bili u stanju shvatiti što pojedinac zapravo namjerava učiniti te bi signale koje proizvodi ta namjera mogli pretvoriti u nešto korisno.

Ovo može izgledati kao znanstvena fantastika, ali na ovom području znanosti već je ostvaren priličan napredak. Čak i u relativno dalekoj 2006. godini, istraživači su prijavljivali da su osobe sa elektrodama spojenim na strateška mjesta u malom mozgu sposobne upravljati virtualnim objektima u 3D okruženju koristeći samo svoje moždane impulse. I majmuni spojeni na sličnu aparaturu mogli su se „priključiti“ na robotsku ruku pomoću koje su uspjeli obavljati neke jednostavne zadatke.

Naravno, nakon ovog, prvi sljedeći veliki korak bilo je testiranje ove metode na ljudima. Kako javlja Arstechnica, nedavno je dvoje ljudi priključenih na spomenute elektrode uspjelo ostvariti vezu s robotskom rukom te, takoreći, upotrijebiti je za neke jednostavne radnje samo snagom volje. Jedna od dvoje ispitanika na kojima je elektroda testirana uspjela je robotsku ruku upotrijebiti kako bi otpila gutljaj kave.

Dvoje sudionika eksperimenta bili su priključeni na isti uređaj (nazvan BrainGate) koji je korišten u ranijim eksperimentima u kojima su ispitanici uspješno upravljali virtualnim objektom (kursorom). Jedan od sudionika ugrađene elektrode na svom mozgu nosi već nekoliko godina. Ovo je, zapravo, prilično važno jer se često događa da ožiljci koji nastaju pri zacjeljivanju mjesta na kojem su elektrode postavljene ometaju znanstvenike u bilježenju moždane aktivnosti subjekta. U ovom slučaju, očitanja moždane aktivnosti ponešto su opala s godinama, ali su znanstvenici i dalje bili u stanju prikupiti dovoljno podataka da bi čitav sustav funkcionirao.

BrainGateov hardver usađuje se u dio malog mozga zaduženog za motoričke radnje gdje 96 priključenih elektroda „prisluškuju“ aktivnost lokalnih neurona. Prema današnjim standardima, radi se o prilično malenom broju elektroda, ali BrainGate ima tu prednost što je njegova upotreba na ljudima odobrena od strane američke Komisije za hranu i lijekove (FDA). Podatci koje elektrode prikupe trenutačno se odašilju u vanjsko računalo preko kojeg istraživači mogu pratiti moždanu aktivnost subjekta u stvarnom vremenu.

U ovom eksperimentu korištene su dvije različite robotske ruke: DLR Light-Weight Robot III iz njemačkog Aerospace Centera i DEKA Arm System. U oba su slučaja istraživači od sudionika eksperimenata tražili da pomno prate unaprijed programirane kretnje robotske ruke. Ovo promatranje potaknulo je aktivnost u njihovom malom mozgu koje su usađene elektrode marljivo bilježile. Jednom kada se mozak ispitanika „istrenirao“ za ovu aktivnost, BrainGate je uključen i ispitanici su zadobili kontrolu nad robotskom rukom.

Njihov prvi zadatak bio je da uhvate gumenu lopticu koja se nalazila na postolju s kojeg ju je bilo veoma jednostavno srušiti. Jedna od sudionika eksperimenta, 58-godišnja žena, uspijevala je uhvatiti lopticu otprilike polovinu puta s DLR robotskom rukom, dok se postotak uspješnosti s DEKA rukom penjao i do 70%. Drugi sudionik, 66-godišnji muškarac kojem su elektrode usađene prije 5 godina, ruku je uspješno dovodio do loptice u više od 95% slučajeva. Postotak uspješnosti hvatanja loptice bio je nešto niži, no i dalje impresivno visok.

Ohrabreni ovim rezultatima, istraživači su zatim napunili kavom plastične boce, unutra ubacili slamku, i zatražili od 58-godišnje žene da otpije gutljaj uz pomoć robotske ruke. Od ukupno šest pokušaja, istraživači su dva puta morali reagirati da se boca ne sruši na tlo, no u preostala četiri slučaja žena je uspješno popila gutljaj kave.

Ovaj postotak uspješnosti nikako nije impresivan, no treba imati na umu kako su ovi eksperimenti uvelike limitirani. Kao što je rečeno ranije, u mali mozak je vjerojatno moguće implantirati mnogo više elektroda nego je to slučaj s BrainGateom, a na ovaj način bi se ostvario neusporedivo bolji uvid u aktivnost na ovom području ljudskog mozga. Također, ljudi imaju sposobnost da uz vježbu postaju sve bolji u izvođenju neke radnje, tako da bi u ponovljenim eksperimentima s istim subjektima vjerojatno bili zabilježeni i bolji rezultati. I konačno, u većini slučajeva veze među neuronima postaju sve bolje što je područje mozga u kojem se nalaze aktivnije. Ako bi ispitanici robotske ruke počeli koristiti u obavljanju svakodnevnih aktivnosti, sasvim je moguće da bi do BrainGatea dolazili mnogo jasniji signali koje bi bilo lakše interpretirati.

Područje interesa nedefinirano. Geek u procesu izrade.

6 komentara

6 Comments

  1. Goran Štambuk

    svibanj 17, 2012 kod 8:45 pm

    eto dokle je moderna tehnologija napredovala….od invalida naprave kokos i tracericu

  2. Juraj Raković

    svibanj 17, 2012 kod 8:52 pm

    danas se sve novine kavam bave em je zdrava, em je moš pit i ak ostaneš bez ruku i nogu.

    Mora da je Frank potplatio i Index i Novu i 24Sata i Znanost.com.

  3. Jahac Rumene Kadulje

    svibanj 17, 2012 kod 8:53 pm

    Ima li šta i za naše političare na državnim i lokalnim razinama. Ludilo se prelijeva čas s jedne čas s druge strane. Jel ima kakav softver. Po mogućnosti nešto s jednostavnim uputama za instalaciju i na jeziku za nepismene. Plug and play bi bilo zadovoljavajuće.. Nužan je dakako prije toga totalni Delete, Restart pa upload, pa za svaki slučaj još jedamput Restart… ajte mislite nesto. Samo brzo….

  4. Mirzet Balic

    svibanj 17, 2012 kod 9:00 pm

    da se ta ruka drukcije programirat :foreveralone:

    • Gaga ga

      svibanj 18, 2012 kod 12:25 am

      Touche!

  5. pametnjaković

    svibanj 18, 2012 kod 8:02 am

    Logično je da je ovo moguće, jer mozak se uvijek prilagodi i adaptira. Ako otkrije da određeni impuls koji se negdje mjeri pokreće robotsku ruku u lijevo, zapamtit će to i koristiti u budućnosti. To bi bila kalibracija. Jedini problem je uređaj za mjerenje tih impulsa. Za to bi postavio nekoliko voltmetara na nekoliko lokacija u mozgu i da vidiš…

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Biotehnologija

Popularno

Advertisement

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh