Модификация интерфейса мозг-компьютер позволяет сделать протезы конечностей более чувствительными

Человек выполняет много задач руками, даже не глядя на них. Но если одеть перчатки, что снизит чувство прикосновения, то многие задачи он не сможет выполнять хорошо. Если отключить проприоцепцию — способность ощущать относительное положение и движение тела — и человек может получить травму или даже сломать предмет.

Группа ученых, во главе с доктором Гринспон из Чикагского университета, опубликовала результаты исследования в журнале Nature Biomedical Engineering and Science, в котором было показано, что с помощью точной стимуляции мозга можно получить тактильную обратную связь с протезами рук.

Для получения протезных ощущений ученые разместили крошечные электродные массивы в частях мозга, ответственных за движение и ощущение руки. Человек может двигать роботизированной рукой, просто думая о движении, а в то же время датчики на протезе руки могут создавать электрические импульсы (интеркортикальную микростимуляцию (ICMS), в той части мозга, которая отвечает за осязание.

Почти в течение 10 лет стимуляция центра прикосновения позволяла получить только чувство контакта в разных местах руки.

Недавно опубликованные результаты знаменуют собой важные вехи в преодолении этих ограничений.

Ученые в первом исследовании, акцентировали внимание на том, чтобы электрически вызванные ощущения прикосновения были точно локализованными, достаточно сильными и стабильными, что необходимо для выполнения повседневных задач.

Ученые подавали короткие импульсы на отдельные электроды в центрах прикосновения участникам исследования и просили сообщать, от том насколько сильное каждое ощущение, и таким образом исследователи создали подробные «карты» областей мозга, соответствующие определенным частям руки.

Как показало тестирование, при одновременной стимуляции двух близко расположенных электродов участники ощущали более сильное и четкое прикосновение.

С помощью последовательной активации электродов удалось значительно улучшить способность участников исследования различать сложные тактильные формы и реагировать на изменения в объектах, к которым они прикасались. Таким образом удалось добиться более качественной бионической обратной связи к естественному осязанию.

Ученые планируют улучшить конструкцию электродов и хирургические методы, что позволит получить покрытие руки более реалистичную обратную связь. Это также актуально для пациентов с другими видами сенсорных нарушений.

Запись на прием

Записаться на прием в режиме реального времени

Вопрос-ответ

На вопросы отвечают наши ведущие специалисты

Энциклопедия

Вся информация о заболеваниях позвоночника