Экзоскелет для инвалидов соединят с нервной системой (3 фото + видео)

Экзоскелет для инвалидов соединят с нервной системой

Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) – человек с горой веса на плечах. После своего утверждения, что он построит экзоскелет для инвалидов, который позволит страдающим параличом нижних конечностей исполнить начальный пинок по мячу на грядущем чемпионате мира по футболу, много работал, чтобы уложиться в заданные самим собой сроки. В любом случае, он добился многих успехов на пути к этой цели в этом году. Последний продукт его лаборатории в Университете Дьюка обеспечивает важный прорыв в том, как экзоскелет будет соединен с нервной системой пациента. Другими словами, как разум будет воспринимать новую форму самого себя.

“Иллюзия резиновой руки” представляет собой хорошо известный феномен, который показывает, как пластична наша нервная система. Проще всего продемонстрировать эффект визуально заменяя собственную руку на муляж, и применяя физический стимул, как например укол иглой. В течении нескольких минут, ваше восприятие собственной руки переходит от настоящей руки, к искусственной. Это происходит до тех пор, пока ваш мозг не забывает про настоящую руку, полностью концентрируясь на руке манекена. В поддержку этой точки зрения, многие психологи указывают на несколько исследований, которые показали, что реальная температура в настоящей руке понижается в следствии этого эксперимента.

Экзоскелет для военных HULC

Экзоскелет для военных HULC

Вполне возможно, что экзоскелет может быть просто запрограммирован на выполнение простого удара по мячу. Если расписание Николелиса не совпадет точно с чемпионатом мира, его все равно нельзя будет списать со счетов. Новые эксперименты уже показали, что он достиг нового фундаментального понимания в том, как протезы могут быть интегрированы на нейронном уровне. Опираясь на свой ​​опыт в создании первых успешных нейрокомпьютерных интерфейсов, он уже начал разбираться, что происходит в двух ключевых областях коры головного мозга во время процесса интеграции.

Николелис и его команда записали активность клеток в первичной сенсорной и моторной областях мозга приматов, в то время как им были представлены 3D-аналоги своих собственных рук. В этом виртуальном эксперименте, нейроны в обоих областях мозга первоначально реагировали только на воздействия на настоящие руки. Со временем, однако, они стали реагировать на виртуальную стимуляцию, что указывает на способность нейронов адаптироваться к новым конечностям. Эта адаптация предположительно аналогична адаптации восприятия, которая возникает у человека, занятого аналогичной задачей. Реакция на стимул происходит на 50-70 миллисекунд позже чем в случае с настоящими конечностями, что равносильно скорости реакции визуального восприятия.

Экзоскелет Мигеля Николелиса

Экзоскелет Мигеля Николелиса

Эти открытия очень важны для проекта исследователя, потому что для того, чтобы убедительно продемонстрировать, что владелец действительно контролирует роботизированный костюм, нужно показать выполнение достаточно сложной задачи в реальном времени. Другими словами, то что аудитория хочет видеть, это не только быстрая, но и спонтанная реакция, как рефлекс. Самая сложная часть в том, что рефлекс обычно происходит в отсутствии целенаправленной мысли, нужной для работы современных нейрокомпьютерных интерфейсов. Ключевым моментом здесь является то, что никто не собирается создавать рефлекс на экзоскелете, не соединенным с нервной системой человека. Создание такого уровня восприятия включает в себя не только один или два чувства, способных повлиять на движение экзокостюма, а все чувства в целом, и возможно даже некоторые эмоциональные каналы. Будет мало пользы, если владельцу прийдется заново подстраивать свою нервную систему под его костюм, по существу начиная с нуля, каждый раз когда он заново надевает экзоскелет. Побочным эффектом такой глубокой интеграции человека и машины является то, что отсутствие подсоединения отразится на эмоциональном состоянии пациента. Если интеграция будет достаточно глубокая, можно даже рассчитывать на фантомные боли при отсоединении протеза.

Хорошей новостью является то, что это самые последние данные показывают, что большая часть интеграции восприятия достается “бесплатно,” путем небольшого упражнения и обучения. Способность нашего мозга воспринимать новые части тела как собственные потенциально не ограничена, будь то будь то живая ткань или провода с железом. Когда мы поймем как именно работает процесс восприятия новых частей мозгом, интеграция инородных частей тела будет проходить с легкостью.

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x