Robotyczna proteza ręki

Robotyczna proteza rękiArmia amerykańska sfinansuje grant wart 34 miliony $, którego celem będą testy protezy robotycznej ręki prowadzone na ludziach. Proteza waży około 18 kg, czyli tyle co ręka dorosłego człowieka i sterowana jest bezpośrednio przez mózg użytkownika. Posiada 22 różne tryby ruchu, łącznie z niezależnym poruszaniem wszystkimi palcami.

"Wypracowaliśmy technologię umożliwiającą stworzenie protez górnych kończyn, które są bardziej naturalne w wyglądzie i użyciu niż jakiekolwiek przedtem. To naprawdę rewolucja w prostetyce" - chwali swój produkt manager projektu, Michale McLoughilin - "Teraz, w fazie trzeciej projektu, jesteśmy gotowi aby rozpocząć testy z ludźmi, aby pokazać, że system ręki może być operowany poprzez myśli pacjenta i że potrafi dostarczyć pacjentowi bodźców sensorycznych, odbudowując tym samym wrażenie dotyku."

Zespół M. McLoughilin'a stworzy implanty mikro-macierzy używanych do zapisu sygnałów z mózgu, jak i do jego stymulowania. Przeprowadzone zostaną również eksperymenty i testy kliniczne mające na celu zademonstrowanie możliwości wykorzystania implantów mózgowych, zapewniających interfejs mózg-maszyna, pozwalający kontrolować protezę i optymalizować kontrolę nad ręką. Algorytmy sensorycznej informacji zwrotnej umożliwią zręczne manipulowanie w przestrzeni poprzez użycie neuro-prostetycznej ręki.

W tym rozległym projekcie weźmie udział wiele jednostek naukowych, jak wynika z relacji badaczy: "Przy tym projekcie będziemy blisko współpracować z Uniwersytetem w Pittsbourgh oraz California Institute of Technologii korzystając z ich doświadczeń w pracy nad interfejsami mózg-komputer, a także z Uniwersytetem w Chicago przy pracy nad systemem percepcji sensorycznej. Planujemy również współpracę z Uniwersytetem w Utah przy tworzeniu implantów nadających się do łączenia z ludzkim mózgiem."

Zarówno Pittsburgh jak i CalTech przeprowadzały badania z wykorzystaniem chipów z podobnymi do włosa elektrodami, mającymi na celu rejestrowanie neurologicznych sygnałów. W 2009 r., w ramach niezależnych badań, eksperci z Uniwersytetu w Pittsburgu pokazali jak para makaków z małymi chipami zaimplantowanymi do mózgów potrafiła kontrolować robotyczną rękę jedynie za pomocą myśli. Druciki przenosiły sygnały poprzez czaszkę małpy, umożliwiając oprogramowaniu komputerowemu konwertowanie sygnału z mózgu na ruchy robotycznej ręki.

W przeciągu roku, zespół pracujący nad ręką, rozpocznie testy z pacjentami z uszkodzeniami w górnych partiach rdzenia kręgowego.
"Zdecydowaliśmy się zaoferować współpracę pacjentom z górnym paraliżem, ponieważ oni właśnie mają najwięcej do zyskania na tym programie" - wyjaśnia M. McLoughlin - "W przeciwieństwie do pacjentów z amputowanymi kończynami, którzy mają inne możliwości budowania swojej niezależności w świecie, pacjenci sparaliżowani są całkowicie zależni od innych. Nie ma innej alternatywy. Ich życie będzie całkowicie zmienione dzięki rozwojowi tej technologii."

Poprzez następne dwa lata, zespół ma nadzieję testować systemy interfejsu neuronalnego na pięciu pacjentach.
Podczas gdy Pittsburg i CalTech badać będą innowacyjne metody rejestrowania informacji z mózgu, ekipa Uniwersytetu z Chicago skupi się na na stymulowaniu mózgu tworząc odpowiednik wrażenia dotyku i nacisku. "Celem jest umożliwienie użytkownikowi bardziej efektywnej kontroli nad ruchem aby być w stanie realizować codzienne zadania, takie jak podnoszenie i trzymanie kubka z kawą" - tłumaczy Badacz.

Uniwersytet w Utah będzie badał i tworzył zaawansowaną technologię elektrod do rejestracji i stymulacji mózgu. Innowacyjne projekty elektrod są kluczowe dla projektu, to właśnie one umożliwią stałą kontrolę nad prostetyczną ręką za pomocą myśli pacjenta.

M. McLoughlin komentuje projekt: "Ten program badawczy pomoże pacjentom z amputowanymi górnymi kończynami oraz pacjentom z uszkodzeniami rdzenia kręgowego prowadzić bardziej samodzielne i normalne życie".

Pytanie, które ja sobie zadaję, to czemu tym jakże altruistycznym (jak rzecze wyżej McLoughlin) projektem zainwestowała się właśnie armia amerykańska wrzucając skromną sumkę kilkudziesięciu milionów dolarów? Czyżby troszczyli się tak bardzo o swych weteranów wojennych, czy też może skrycie marzą o pancerzach wspomaganych?

Dotychczasowe badania nad właściwościami sieci epileptycznych pokrywały na ogół okres nie dłuższy niż kilka minut, obejmując... czytaj więcej
Połączenie twardej nauki i zabawnych filmików wydaje się nie lada wyzwaniem. Być może wprawne pióro i porządne zaplecze wiedz... czytaj więcej
Według danych epidemiologicznych choroba Parkinsona jest drugą najczęściej występującą chorobą neurodegeneracyjną (zaraz po c... czytaj więcej
O związku choroby Parkinsona (ang. Parkinson's disease, PD) ze zmianami histopatologicznymi, zwanymi ciałami Lewy'ego, wiemy... czytaj więcej