Po. Čvn 17th, 2024

Japonští vědci prokázali, že lidé s protetickou rukou připojenou přes neurální rozhraní jsou schopni ovládat jak tuto protézu, tak své vlastní ruce.



Během experimentu byli dobrovolníci schopni současně uchopit předmět pomocí robotické paže a vyvážit míč vlastníma rukama. Článek popisující experiment byl publikován v časopise Science Robotics.

Aktivní elektromechanické protézy obvykle přijímají signály z periferních nervů končetin nebo snímají aktivitu svalů, ale vědci také pracují na vytvoření protéz ovládaných „sílou myšlenky“. Jsou napojeny na mozkově implantované nebo externí elektrody, které snímají aktivitu oblastí senzomotorické kůry a přeměňují ji na příkazy pro protézu. Už existují funkční prototypy takových protéz, které částečně ochrnutým lidem pomáhají ovládat své končetiny a dokonce získat hmat v umělé ruce. Ale ve všech případech si vývojáři protéz s mozkovým nervovým rozhraním stanovili za svůj úkol právě náhradu ztracených motorických funkcí u ochrnutých nebo bez končetin.

Christian Penaloza a Shuichi Nishio z Mezinárodního institutu pro výzkum telekomunikací testovali, zda lze tuto technologii použít k posílení postavení zdravých lidí a zvýšení jejich multitaskingu. Experimentu se zúčastnilo 15 dobrovolníků, kteří měli na hlavě připevněny elektrody, aby mohli pořizovat elektroencefalogramy. Před provedením hlavní části experimentu vědci provedli kalibraci, při které dobrovolníci drželi krabičku s míčem a nakláněním míč kutáleli do daných bodů. Kromě toho byli požádáni, aby si představili uchopení předmětu pomocí robotické paže a následné uvolnění. V tomto okamžiku elektrody odečetly výkonovou spektrální hustotu, takže později mohli dobrovolníci skutečně ovládat robotické rameno. Autoři práce zvolili jako iniciační podnět pro sevření a uvolnění ruky zvýšení nebo snížení hustoty výkonu na prahovou hodnotu, která byla nastavena při kalibraci.

Během hlavní části experimentu byla robotická ruka připevněna k levé straně účastníků tak, že měli iluzi, že paže vychází z jejich těla. Testy probíhaly ve dvou režimech: v jednom z nich byli dobrovolníci požádáni pouze o uchopení a uvolnění předmětu pomocí robotické paže a ve druhém museli také paralelně balancovat s míčem a kutálet ho na dané body. Během všech pokusů autoři sbírali data o úspěšnosti úkolů.

Bioroboti mezi námi | Zdroj:

Výsledky experimentu ukázaly, že lidé jsou schopni vykonávat oba úkoly současně. Střední výkon pro jeden úkol byl 67,5 procenta, zatímco střední výkon pro dva úkoly byl 72,5 procenta. Ale při bližším zkoumání byly výsledky neobvyklejší. Rozdělení výsledků při plnění jednoho úkolu se ukázalo jako unimodální a při plnění dvou úkolů jako dvoumodální – tedy účastníky lze rozdělit na ty, kteří se s úkoly vyrovnali velmi dobře a velmi špatně.

Autoři předložili několik návrhů, které by mohly tyto výsledky vysvětlit. Částečně to může být způsobeno individuálními schopnostmi koordinace a koncentrace. Po experimentu navíc vědci provedli průzkum, jehož výsledky ukazují, že vyšší výkon v experimentu souvisí se sníženým pocitem vlastnictví a kontroly nad robotickou paží.

V minulosti si inženýři představovali další elektromechanické končetiny ovládané konvenčními končetinami. Například loni jiná skupina japonských vědců vytvořila robotické paže ovládané nohou, Youbionic představil ruční nástavec sestávající ze dvou robotických rukou ovládaných prsty a absolvent Royal College of Art v Londýně navrhl přídavný palec ovládaný tlakem chodidla. … na speciální senzor.


Přečtěte si také:
Polovina starších lidí přestává užívat statiny v prvním roce
Jak spálit břišní tuk a zhubnout
Kde hledat zdroj pozitivních emocí
Tympanometrie
Jaká je nejlepší náplň do koláče
Bolest nohy od kycle ke kolenu
Zvýšené leukocyty, proč se leukocyty zvyšují v krvi
Svět zdědí rázní
Keto dieta léčí srdeční selhání
S banánem v rýžovém mléce nebo mangem v řeckém jogurtu, pět zdravých receptů na domácí zmrzlinu
Půst hubnutí zkušenosti
Efekt jojo po keto
Jak urychlit hubnuti
Mohou být děti oklamány
Hubnoucí cvičení
Trx cviky na břicho
Výron kotníku jak léčit
K čemu rychlé občerstvení vede
Běhání bolest kyčle
Brokolice, jóga a cyklistika, jak předcházet rakovině