Drick kaffe med robotarmen

Paraplegics Control Mind Robot Arm

2012/05/17

Amerikanska forskare har framgångsrikt testat användningen av en robotarm i paraplegikpatienter. Robotarmen använder en roman „neurala gränssnittet“ gjorde att patienten kontroll gör som är så exakt att de kan ta en vattenflaska med kaffe från bordet och dricker utan hjälp, John Donoghue och Leigh Hochberg rapport från Brown University (Rhode Island, USA) i tidskriften „Nature“.

Sedan april förra året, forskare testade effektiviteten av robotarmen i två patienter med tetraplegi (paraplegi där alla lemmar påverkas). Toppa med framgång som nu publicerade resultat. Den nedåtriktade förlamad från halsen Cathy Hutchinson hade följande att styra robotarmen kan ett neuralt gränssnitt så exakt att de tar soffbord och kan leda till munnen. Den 58-åriga är nästan helt förlamad, enligt forskarna, eftersom en stroke för 15 år sedan och inte längre kunna tala. För första gången har de nu åter „att höja något av sin egen vilja“, Leigh Hochberg förklarade och tillade „Vi kommer aldrig glömma henne att le.“

Neuronala gränssnitt som koppling mellan man och maskin
„Förlamning efter ryggmärgsskada, hjärnstammen stroke, amyotrofisk lateral skleros och andra störningar kan separera hjärnan från kroppen, vilket således förmågan att utföra frivilliga rörelser elimineras“, skriver forskarna, och härmed även grunderna förklara sin forskning. Genom neurala gränssnitt hjärnans signaler kan användas för att styra konstgjorda lemmar, så synen på utvecklingen av den nu testade robotarmen. „Utmaningen ligger i att reda ut de neurala signalerna och omvandla dessa signaler till digitala kommandon som robotanordningen kan följas för att utföra den exakta avsedda rörelsen“, förklara de amerikanska forskarna. Ju mer komplexa rörelsen desto svårare är dekrypteringen.

Elektroderfält i hjärnan tar emot signalerna för att styra robotarmen
Detta även quadriplegic patienter kan förmedla relevanta hjärnans signaler till ett neuralt gränssnitt som redan var känt från tidigare studier där två ämnen att flytta markören på en datorskärm med sina tankar. Styrningen av robotarmen var emellertid mycket mer komplex. Neurologerna var allt mer nöjda med framgången. Cathy kan också ta fasta föremål och utföra i fyra av sex försök, den fyllda med kaffe flaskan till munnen och dricka genom ett sugrör från det, visar enligt forskarna, de möjligheter denna teknik erbjuder för paraplegics patienter. Människor med quadriplegia kan göra det „även år efter skador på centrala nervsystemet, en mångdimensionell kontroll av komplexa anordningar“ Med hjälp av neuronal signaler förklarar forskarna i artikeln „Nå och greppa folk genom kvadriplegi med hjälp av en neuronstyrd robotarm“. Det neurala gränssnitt som används är en elektroduppsättning av storleken på en aspirin tablett med nästan 100 hårtunna elektroder som har implanterats i motoriska cortex av hjärnorna och konverteringspulserna hos neuronerna i kommandon till robotarmen, så Donoghue och Hochberg på. (Fp)

Läs om:
Cancerterapi: Nanoroboter bekämpar cancer
Stamcelleterapi för ryggmärgsskada

Bild: Dieter Schütz