Управление коляской силой мысли

11.03.2016

Исследователи из Медицинской школы Университета Дюка (США) разработали устройство для управления движением коляски с помощью только мысленных команд и успешно испытали его на обезьянах.

К настоящему времени несколько научных групп в мире разработали интерфейсы мозг-машина для управления протезами, используя активность нейронов коры головного мозга. Однако оставалось неясным, можно ли использовать этот метод для управления инвалидной коляской при ее непрерывном движении в пространстве.

Эксперименты, которые могли бы дать ответ на этот вопрос, биологи из университета Дюка начали еще в 2012 году. Они внедрили двум макакам-резусам сотни тончайших микроволокон в области коры, отвечающие за движения и ощущения. Затем, поместив макак в инвалидные кресла, исследователи демонстрировали им гроздья винограда, заставляя обезьян стремиться к вожделенной цели. Макаки при этом не двигались, так что стремление было исключительно мысленным. Исследователи регистрировали возникающие при этом сигналы от почти 300 нейронов головного мозга. Накопив обширный массив данных, они запрограммировали компьютерную систему - декодер, чтобы перевести сигналы мозга в цифровые команды управления специальным роботизированным креслом-коляской.

На следующем этапе обезьяны пытались достигнуть цели, мысленно управляя коляской. Они показали хорошую обучаемость, со временем значительно улучшили свою способность к навигации и все более эффективно и быстро добирались до лакомства.

Таким образом экспериментаторам удалось доказать, что активность коры головного мозга можно использовать для управления движением инвалидной коляски и мозг можно этому обучить.

Интересно, что наряду с сигналами мозга, отвечающими за различные типы движения, исследователи неожиданно выявили сигнал, соответствующий оценке расстояния до цели, которого не было в начале эксперимента. Он возник по ходу обучения.

Эта работа имеет огромное значение для людей с тяжелыми формами инвалидности, которые потеряли из-за болезни подвижность и контроль над мышцами. Им подобная технология может вернуть подвижность.

Поскольку оборудование позволяет контролировать до 2000 нейронов, исследователи планируют расширить эксперимент, чтобы добиться повышения правильности и точности устройства для обезьян, прежде чем перейти к разработке его варианта для человека.

<< Назад: Камера Sony DSC-HX80 11.03.2016

>> Вперед: Новое поколение транзисторных матриц от Toshiba 10.03.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Сплетни полезны для коллектива 16.11.2020 Ученые из Нидерландов подтвердили, что сплетни на работе приносят пользу для коллектива. Чтобы проверить теорию, исследователи опросили 220 студентов. Среди вопросов: сплетничали ли о них, сплетничали ли они, по какой причине студенты это делали, о ком бы они не стали сплетничать. Как результат, ученые заявили, что сплетни позволяют людям непринужденно собирать и проверять информацию о той или иной личности. Также с помощью сплетен работники делят коллектив на "своих" и "чужих". "Часто распространение сплетен рассматривается как корыстное и вредное поведение, направленное на манипулирование другими", - заявляет исследователь Бианка Бершма из университета Амстердама. На самом деле, сплетни могут повышать производительность того или иного работника, стимулируя его к работе, открывая его слабые места. А опасения человека, о котором могут разговаривать, лучше стимулируют к работе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025