雅加达—能够将大脑信号转化为车轮运动的精神控制轮椅的发明,现在给540多万运动障碍的美国人带来了希望。

该技术由德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员创建,包括带有31个电极的帽子或黄芩帽,旨在检测大脑区域中调节运动的信号,以及一台安装在轮椅上的笔记本电脑,以便人工智能可以将信号转换为车轮运动。

通过这个工具,患者所要做的就是想象他们移动他们的手和脚。

要向右移动,用户想象移动双手,向左移动,他们想象移动双脚。

“这种精神动力轮椅的概念已经研究了多年,但大多数项目都使用了非残疾受试者或刺激,将设备引导到或多或少控制人,反之亦然,”研究人员在新闻发布会上分享道,《每日邮报》援引。

“在这种情况下,三名四肢瘫痪的人,即由于脊髓损伤而无法移动他们的手臂和腿,能够在凌乱的自然环境中操作轮椅,并取得了不同程度的成功,”校园的研究人员说。

配备电极的头罩提供了一种非侵入性方法来收集大脑信号并将其发送到附近的设备,在这种情况下是轮椅后面的笔记本电脑。

实验的第一部分涉及培训患者如何使用精神控制的轮椅。

研究人员指示他们想象好像他们在移动自己的手和脚;然后在系统中为它们提供不同的方向。该研究成功的第二个贡献者是从机器人技术中借来的。

轮椅设计有探索周围环境的传感器和机器人智能软件,可帮助椅子填补用户命令的空白,以促进轮椅的准确和安全移动。

根据《新科学家》的报告,该团队与三名参与者一起测试了所有这些参与者,他们被要求向左或向右移动60次。

在前 10 次训练中,“人员 1”的平均正确命令率为 37%,在最后 10 次训练中,准确率提高到 87%。而3'人的转向精度从67%提高到91%。

而 2 号人员在训练期间始终以 68% 的平均准确率进行转向。

然后进行了实际测试,要求参与者将轮椅移动到一个包含床,椅子和医疗设备的房间里的四个检查站。

所有参与者必须通过障碍物,例如房间隔板和病床,这些障碍物是为模拟真实世界的环境而创建的。

第一个人在大约四分钟内完成了该课程,在29次试验中准确率为80%。第 3 人 在 7 分钟内完成了它,在 11 次尝试中成功了 20%。然而,在 75% 的尝试中,2 号人员在大约 5 分钟内到达了第三个检查站,但未能完成赛道。

“似乎一个人要获得良好的机器 - 大脑界面控制,使他们能够执行相对复杂的日常活动,例如在自然环境中驾驶轮椅,它需要在我们的皮层中进行一些神经可塑性重组,”德克萨斯大学奥斯汀分校该研究的通信作者José del R. Millán说。


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