Контролирование движениями вертолета только с Вашим умом походит на что-то из начно-фантастического фильма, но ученые из Миннесотского университета сделали его реальностью. Они учились использовать свои мысли, чтобы вести модельный вертолет вокруг спортзала, заставляя его опуститься, повыситься, повернуться, и даже полететь через кольцо.Ученые издали свое исследование в Журнале Невральной Разработки.
Развитие мозгового компьютерного установления связи (BCI) должно предоставить пользователю способность общаться с миром снаружи и управлять объектами посредством модуляции мысли. Достижение этого достигается через замкнутый контур ощущения, обработки и приведения в действие. За прошлые десять лет ученые сделали огромные успехи в позволении нам переместить вещи, просто думая об этом.
Робот берет свои заказы от мыслей человекаПрофессор Бен Хэ и команды, работающие в лаборатории биомедицинской техники, говорят, что технология, которую они разрабатывают, может однажды помочь людям с нейродегенеративными заболеваниями, потерявшим способность говорить или двигать их телами, возвратить функцию путем контролирования электронными и механическими устройствами, такими как протезы, инвалидные кресла, и т.д.
Команды говорят, что их технология является абсолютно атравматичной. Нет никаких мозговых имплантатов. Озарения (электроэнцефалография, ЭЭГ) взяты электродами, вписался в колпачок ЭЭГ, идущий на скальп.Профессор Он, кто преподаватель в Колледже Науки и Разработки, сказал:«Моя вся карьера должна стремиться к атравматичным 3D внутренним поверхностям мозгового компьютера или двоично-кодированной информации. [Исследователи в другом месте] использовали чип, внедренный в двигательную область коры головного мозга мозга, чтобы стимулировать движение курсора [через экран] или роботизированная рука.
Но здесь у нас есть доказательство, что атравматичная двоично-кодированная информация от ЭЭГ скальпа может сделать, а также инвазивный чип».Как делает работу внутренней поверхности мозгового компьютераДвигательная область коры головного мозга является областью головного мозга, управляющего движением. Профессор Хэ является системными работами двоично-кодированной информации благодаря местоположению двигательной области коры головного мозга.
Когда люди двигаются или думают о выполнении движения, нейроны в двигательной области коры головного мозга испускают маленький электрический ток. Каждая мысль относительно каждого различного движения активирует новое устройство нейронов.Основа для двоично-кодированной информации, включенной, разбираясь в этих мерах нейрона.
Профессор Он сказал, «Что мы были первыми, чтобы использовать и функциональный ЯМР и отображение ЭЭГ, чтобы картировать, где в мозговых нейронах активируются, когда Вы воображаете движения. Таким образом, теперь мы знаем, куда сигналы прибудут из».Согласно мозговой карте, самые легкие сигналы различать были теми, которые привели к закрытию одного кулака, закрыв другой кулак или обоих.Он объяснил «Это знание о том, какие виды сигналов сгенерированы тем, какое воображение движения помогает нам оптимизировать дизайн системы, чтобы управлять летающими объектами в режиме реального времени».
Поколачивание картыКолпачок ЭЭГ имеет 64 электрода скальпа. Они контролируют электрическую активность, прибывающую из мозга и сигналов отчета (или отсутствие сигналов) к компьютеру.
Компьютер обрабатывает данные и переводит структуру на электронную команду.Используя мысли, чтобы управлять движением произошел первоначально при одномерном движении курсора на компьютерном мониторе.
Исследователи тогда переместили перекрестный курсор, и наконец достигли 3D контроля над виртуальным вертолетом.Теперь это – реальный объект, они в состоянии управлять фактическим летающим дроном робота, который был формально дополненной реальностью.
Чтобы управлять модельным вертолетом только с мыслями, компьютеры команды связывают с помощью интерфейса с контрольными группами WiFi в роботе (вертолет). После обработки сигналов мозга ЭЭГ в команду компьютер посылает команду в вертолет WiFi.
Исследователи описывают, как команда, состоя из пяти ученых, училась вести летающий робот.Карл Лэфлеур, старший студент биомедицинской техники, сказал:«Работа для доктора Хэ была феноменальным опытом. У него есть такой опыт с научным процессом, и он превосходен при помощи его студентам изучить этот процесс при разрешении им комнаты для независимой работы. Быть автором на первоклассной статье в журнале является огромной возможностью, которую никогда не получает большинство студентов».
LaFleur, входящий в медицинскую школу в следующем году, говорит, что он планирует поместить свое знание в использование там.LeFleur продолжал:«Я думаю, что потенциал для двоично-кодированной информации очень широк. Затем, мы хотим применить летающую технологию робота, чтобы помочь искалеченным пациентам взаимодействовать с миром.
Это может даже помочь пациентам с условиями как инсульт или болезнь Альцгеймера. Мы теперь изучаем некоторых пациентов, перенесших инсульт, чтобы видеть, поможет ли это повторно телеграфировать мозговые схемы, чтобы обойти поврежденные области».Предыдущие исследования использования просто мыслейВ 2011 ученые из университета Питтсбургской Медицинской школы и Института Восстановления UPMC создали компьютерную внутреннюю поверхность, помогшую парализованному человеку двинуть протезом руки только с мыслями.
Все, что он должен был сделать, было использовать его мысли и перемещенную руку.Исследователи из университета Эссекса и университета Плимута, обоих в Англии, создали технологию, позволившую пациенту с бодрствующей комой играть музыку только путем размышления об этом.
Они издали свое исследование в журнале Music и Medicine (проблема марта 2011).