科学者が脳制御整形歩を開発

ロボット脚を持つ患者のイラスト(写真:ドック。ペクセル)

ジャカルタ-科学者たちは、人間の脳によって制御される義足を開発しました。この革命的なツールにより、患者は心を直接使用して義足を制御できます。

このデバイスは、外科的に保存された筋肉からの信号を記録し、それを綿密に監視し、ロボットの足首のコントロールに変換します。

14円盤を含む試験で、MITの研究者は、これらの義足はより自然な動きを作り出し、不均一な地形での安定性を高め、速度を最大41%向上させることを発見しました。研究者らは、この足の商用版が5年以内に利用可能になることを望んでいます。

ナチュラメディシン誌に掲載されたこの研究は、彼らの新しい技術が患者が義肢の手足から受容的フィードバックを受け取ることを可能にすると主張している。試験中、研究者らは、これにより患者が切断なしで人々と同じくらい速く歩くことができ、階段を上るときに足の指を持ち上げるなどの自然な動きを発症することを発見しました。

この強化された制御レベルは、研究者によってテストされた新しい外科的切断技術のおかげで可能になりました。伝統的な切断では、通常脚を制御する筋肉は、柔らかいクッションを作成するために切断された手足の周りに包まれます。しかし、このプロセスは、脚を押して引っ張る「異常気性」筋肉カップルの間の正常な関係を断ち切る。

代わりに、この装置は、患者が膝の下で新しい形の切断を受けることを必要とし、これは筋ネウラル agonis-antagonis(AMI)インターフェースと呼ばれます。筋肉の先端は一緒に接続されているので、残りの手足で互いに通信することができます。

以前の研究で、ヒュー・グラン教授と彼の同僚は、これらの残留筋肉からの信号が脚の自然な動きを模するために使用できることを発見しました。これらの信号を記録することで、ロボット足首は、患者が自然に手足を制御できるように、足を曲げたり曲げたりするのにどれくらいの距離と大きさを知ることができます。

このプロセスは、最初の切断中または後で改訂された手順で行うことができ、腕にも適用できます。これまでのところ、この手順を受けたのは60人だけですが、研究者たちはこれがより自然なバイオニック手足への道を開くことを望んでいます。

MITのポスドク研究員である筆頭著者であるHy 成 Song氏は、「AMIの神経向性インターフェースのおかげで、これらの神経信号を増やし、できるだけ多くのものを保持することができます。それは、さまざまな歩行速度、階段、斜面、さらには障害を通過することによって、歩行の動きを完全に制御する人の神経能力を回復することができます。

批判的に、この研究はまた、患者が自分の新しい義肢が自分の体の一部であると感じる可能性が高いことも発見しました。患者は切断のない人々が感じる感覚フィードバックのわずか20%しか受け取らなかったが、それでも生物学的な身体の部分であるかのように自然に歩く習慣を発症した。

患者が手足を直接制御できるようにすることで、Hard教授は「人体を再建する」という目標を達成することを望んでいます。「私たちが取っているアプローチは、人間の脳を電気機械と包括的に結びつけようとすることです」とHard教授は言いました。