Для тех из нас, у кого две биологические руки, всегда было загадкой, как человек с протезной рукой может двигать ею так же, как биологическую руку. Ученые работают над возможностью управлять искусственными конечностями с помощью мозга. А теперь они пошли еще дальше в этом исследовании: используют мозг для управления дополнительной конечностью помимо двух биологических.
Инженеры Киотского научно-исследовательского института перспективных телекоммуникаций показали, как люди могут научиться управлять третьей роботизированной рукой с помощью мозга. Это может оказаться большим подспорьем в нашей сегодняшней занятой жизни, которая иногда требует многозадачности.
Журнал Science Robotics опубликовал статью, в которой объясняются исследования пятнадцати испытуемых и успех восьми из них. Они балансировали мяч на доске руками и в то же время хватали бутылку с водой рукой, управляемой мозгом.
Не то чтобы эта управляемая мозгом роботизированная рука могла делать все, что могут две биологические руки. На данный момент он может делать только самые простые вещи. Он двигался по заданному пути и только закрывал и открывал руку.
Интерфейс, который им управляет, представляет собой колпачок с электродами, измеряющими электрические сигналы, вырабатываемые мозгом человека. Испытуемым было предложено представить, как открывается и закрывается третья рука. Затем ученые записали этот сигнал во время его воображения и перенесли его в инструкцию для роботизированной руки.
«То, что мы измеряем, — это утечка электрической активности мозга», — сказал Шуичи Нисио, исследователь, участвовавший в исследовании. «Мы должны настроить [интерфейс мозг-машина] под каждого участника, подобрав правильные электроды и частоты.»
В исследовательской работе отмечается, что это был первый случай, когда человеческий мозг использовался для управления лишними конечностями. Протезы рук часто работают с помощью джойстиков или электрических сигналов от мышц.
Концептуальное устройство, которое здесь использовалось, имело форму рюкзака и включало в себя две роботизированные руки. Предполагается, что эти руки могут быть полезны на производстве, например, для удержания инструментов и деталей или фиксации тела рабочего, когда он долгое время сидит на корточках на одном месте. Есть надежда, что их будут использовать как обычное продолжение тела.
Дальнейшие мысли по поводу исследования
Это побудило Нишио и его коллегу Кристиана Пеньялосу провести новое исследование, посвященное мозгу. Во время задания многозадачности для испытуемых они заметили, что возникли две отдельные группы. Некоторые из них действительно хорошо справлялись с многозадачностью, другие — очень плохо, и не было никого, кто мог бы попасть в середину этих двух категорий.
Их также попросили самостоятельно управлять роботизированной рукой, не делая ничего другого с другими биологическими руками. Но все сделали то же самое, и это было неплохо.
Для этих двух исследователей это означало, что некоторые люди просто лучше справляются с многозадачностью, чем другие. Кроме того, вполне возможно, что этот навык можно улучшить с помощью устройств, управляемых мозгом.
«Управляя этим интерфейсом «мозг-машина», мы думаем, что сможем тренировать сам мозг», — сообщил Нисио.
Можно ли применить эту технологию?
Что это значит для нас? Очевидно, что если нам или кому-то из наших близких понадобится протез руки, это хорошая новость. А как насчет использования этой технологии третьего и четвертого плеча для многозадачности? Видите ли вы, как это может помочь вам в вашей жизни? Дайте нам знать в комментариях, что вы думаете!
Источник изображения и видео: Институт перспективных исследований в области телекоммуникаций
