Новая мягкая пневматическая экзоскелет-перчатка, разработанная в Мюнхенском техническом университете (TUM), способна восстанавливать хватательную способность парализованных рук, считывая слабые электрические сигналы мышц предплечья. Система достигла 97% надежности в предсказании намерения пользователя, позволив пациенту с БАС взять вилку и самостоятельно поесть впервые за четыре года.
Исследование
Под руководством доктора Джона Нассура и Николаса Бербериха из кафедры когнитивных систем TUM перчатка изготовлена из доступной ткани с 13 воздушными подушками, которые надуваются через микротрубки, сгибая пальцы и вращая запястье. Датчики на предплечье улавливают электромиографические сигналы, которые декодируются алгоритмами машинного обучения, чтобы определить намерение пользователя. Система была разработана совместно с пациентом с БАС, у которого сохранился лишь частичный контроль первого сустава большого пальца. После всего пяти минут тренировки с видеоигрой, управляемой большим пальцем, он смог манипулировать небольшими блоками и держать вилку впервые за четыре года. Также была внедрена функция безопасности от падения: датчики движения определяют перенос руки и блокируют захват до тех пор, пока предмет не будет опущен, предотвращая случайные падения.
Почему это важно
Это новшество не только для пациентов с БАС. Исследователи планируют расширить применение перчатки для помощи людям, пережившим инсульт, жертвам мотоциклетных аварий с повреждением нервов, а также людям с вялым параличом или полинейропатией. Поскольку перчатка изготовлена из недорогих материалов — доктор Нассур сшил прототип ткани вручную, — она может быть доступна семьям с низким доходом, в отличие от дорогих шестизначных экзоскелетов. Для всех, кто интересуется когнитивными науками, это исследование показывает, как машинное обучение может усиливать остаточные сигналы мозга, давая надежду на то, что даже слабая нервная активность может быть использована для восстановления функций. Оно также демонстрирует силу нейропластичности и биологической обратной связи: краткое обучение может значительно улучшить контроль.
Что вы можете сделать
Хотя это медицинское устройство, вы можете тренировать свою собственную координацию мозга и мышц с помощью простых упражнений. Попробуйте практиковать мелкую моторику, например, вдевание нитки в иголку или игру на музыкальном инструменте — это укрепляет нейронные пути между мозгом и руками. Для более целенаправленной когнитивной тренировки
Источник: Neuroscience News
Хотите узнать свой IQ? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.
