Berta Sándor
Jönnek a gondolatirányítású protézisek
Egy új művégtagrendszer egyesít magában egy mesterséges kart és egy agy-gép interfészt, így a protézis közvetlenül gondolatirányítással használható.
Ugyan eddig is léteztek gondolatirányítású művégtagok, azonban ezek parancsaikat nem közvetlenül az agytól, hanem a motorikus idegektől kapták. Egy amerikai kutatási konzorcium viszont egy olyan rendszert fejlesztett ki, amelyet valóban a mozgásvezérlésért felelős agykéreghez csatlakoztatnak. A protézis neve Modular Prosthetic Limb és a különlegessége abban rejlik, hogy képes visszafelé, az agykéreghez eljuttatni a protézist érő különböző hatásokkal kapcsolatos információkat. Így megtudható, hogy milyen nyomás, vibráció vagy más hatások érték a művégtagokat.
A konzorcium tagjai a bostoni John Hopkins Egyetem, a Pittsburghi, a Chicagói és az Utahi Egyetem, valamint a Kaliforniai Technológiai Intézet munkatársai. A programban részt vesz még a Blackrock Microsystems és a HDT Engineered Technologies cég is, s a kutatásokat a DARPA ügynökség 34,5 millió dollárral támogatja. "Elsősorban a nyaktól lefelé megbénult betegekre összpontosítunk, mivel ők profitálhatnak leginkább a fejlesztésünkből. A csupán az egyik karjukat elveszítőkkel ellentétben ugyanis ezek a páciensek teljesen rá vannak utalva mások segítségére" - nyilatkozta Michael McLoughlin, a projektet koordináló John Hopkins Egyetem kutatója.
A nemrég elkészült harmadik prototípus súlya már csupán 4,5 kilogramm és lehetővé teszi akár az egyes ujjak mozgatását is, valamint képessé teszi viselőjét akár 25 kilogramm felemelésére. McLoughlin szerint ez jóval több annál, mint amennyit más fejlesztők elértek. A szakemberek azonban nem elégednek meg ennyivel, szeretnének olyan beültethető interfészeket megalkotni, amelyek egy kábelen keresztül juttatják el a gondolati parancsokat a protézisnek, illetve összegyűjtenék a művégtagokat érő hatásokat. A motorikus és a szenzoroktól érkező jeleket két külön interfészen keresztül továbbítanák, mindegyik interfész 4x4 mm-es lesz és 100 miniatűr elektródát tartalmaz majd. Ez utóbbiak felelnek majd az agykéreggel való kapcsolattartásért.
"Az agykérget már meglehetősen jól feltérképeztük, pontosan tudjuk, hogy hol vannak a kezekhez és a kézmozgásokhoz, például a fogáshoz kapcsolódó agykéreg-területek" - közölte McLoughlin. A kutatók feladata elsősorban a megfelelő elektródák és a vezérlésért felelős algoritmusok kifejlesztése. Utóbbiak fordítják le az agy elektromos jeleit a protézis számára vezérlőjelekké. A kész rendszert várhatóan öt betegen tesztelik majd. A cél az, hogy az emberek megtanulják irányítani a különleges végtagjaikat és hogy egy idő után teljesen természetes legyen számukra a használatuk.
Ugyan eddig is léteztek gondolatirányítású művégtagok, azonban ezek parancsaikat nem közvetlenül az agytól, hanem a motorikus idegektől kapták. Egy amerikai kutatási konzorcium viszont egy olyan rendszert fejlesztett ki, amelyet valóban a mozgásvezérlésért felelős agykéreghez csatlakoztatnak. A protézis neve Modular Prosthetic Limb és a különlegessége abban rejlik, hogy képes visszafelé, az agykéreghez eljuttatni a protézist érő különböző hatásokkal kapcsolatos információkat. Így megtudható, hogy milyen nyomás, vibráció vagy más hatások érték a művégtagokat.
A konzorcium tagjai a bostoni John Hopkins Egyetem, a Pittsburghi, a Chicagói és az Utahi Egyetem, valamint a Kaliforniai Technológiai Intézet munkatársai. A programban részt vesz még a Blackrock Microsystems és a HDT Engineered Technologies cég is, s a kutatásokat a DARPA ügynökség 34,5 millió dollárral támogatja. "Elsősorban a nyaktól lefelé megbénult betegekre összpontosítunk, mivel ők profitálhatnak leginkább a fejlesztésünkből. A csupán az egyik karjukat elveszítőkkel ellentétben ugyanis ezek a páciensek teljesen rá vannak utalva mások segítségére" - nyilatkozta Michael McLoughlin, a projektet koordináló John Hopkins Egyetem kutatója.
A nemrég elkészült harmadik prototípus súlya már csupán 4,5 kilogramm és lehetővé teszi akár az egyes ujjak mozgatását is, valamint képessé teszi viselőjét akár 25 kilogramm felemelésére. McLoughlin szerint ez jóval több annál, mint amennyit más fejlesztők elértek. A szakemberek azonban nem elégednek meg ennyivel, szeretnének olyan beültethető interfészeket megalkotni, amelyek egy kábelen keresztül juttatják el a gondolati parancsokat a protézisnek, illetve összegyűjtenék a művégtagokat érő hatásokat. A motorikus és a szenzoroktól érkező jeleket két külön interfészen keresztül továbbítanák, mindegyik interfész 4x4 mm-es lesz és 100 miniatűr elektródát tartalmaz majd. Ez utóbbiak felelnek majd az agykéreggel való kapcsolattartásért.
"Az agykérget már meglehetősen jól feltérképeztük, pontosan tudjuk, hogy hol vannak a kezekhez és a kézmozgásokhoz, például a fogáshoz kapcsolódó agykéreg-területek" - közölte McLoughlin. A kutatók feladata elsősorban a megfelelő elektródák és a vezérlésért felelős algoritmusok kifejlesztése. Utóbbiak fordítják le az agy elektromos jeleit a protézis számára vezérlőjelekké. A kész rendszert várhatóan öt betegen tesztelik majd. A cél az, hogy az emberek megtanulják irányítani a különleges végtagjaikat és hogy egy idő után teljesen természetes legyen számukra a használatuk.