Нова м'яка, пневматична екзоскелетна рукавиця, розроблена в Технічному університеті Мюнхена (TUM), може відновлювати здатність хапати паралізованими руками, зчитуючи слабкі електричні сигнали з м'язів передпліччя. Система досягла 97% надійності у прогнозуванні намірів користувача, дозволивши пацієнту з БАС вперше за чотири роки взяти виделку та поїсти самостійно.
Дослідження
Під керівництвом доктора Джона Нассура та Ніколаса Берберіха з кафедри когнітивних систем TUM, рукавиця виготовлена з доступної тканини та має 13 повітряних подушок, які надуваються через мікротрубки, щоб згинати пальці та обертати зап'ястя. Датчики на передпліччі реєструють сигнали електроміограми (ЕМГ), які декодуються алгоритмами машинного навчання для визначення наміру користувача. Систему було розроблено спільно з пацієнтом з БАС, який зберіг лише частковий контроль над першим суглобом великого пальця. Після всього п'яти хвилин тренування з відеогрою, керованою великим пальцем, він зміг маніпулювати маленькими блоками та вперше за чотири роки тримати виделку. Команда також додала безпеку від падіння: датчики руху визначають перенесення руки та блокувати захват, доки об'єкт не буде покладено, запобігаючи випадковому падінню.
Чому це важливо
Це нововведення не лише для пацієнтів з БАС. Дослідники планують розширити застосування рукавиці для допомоги людям, які пережили інсульт, жертвам мотоциклетних аварій з пошкодженням нервів, а також людям з млявим паралічем або полінейропатією. Оскільки рукавиця виготовлена з недорогих матеріалів — доктор Нассур пошив тканинний прототип вручну — вона може бути доступною для малозабезпечених сімей, на відміну від дорогих шестизначних екзоскелетів. Для тих, хто цікавиться когнітивними науками, це дослідження показує, як машинне навчання може посилювати залишкові сигнали мозку, даючи надію, що навіть слабку нейронну активність можна використовувати для відновлення функцій. Воно також демонструє силу нейропластичності та біологічного зворотного зв'язку: короткочасне тренування може значно покращити контроль.
Що ви можете зробити
Хоча це медичний пристрій, ви можете тренувати власну координацію мозку та м'язів за допомогою простих вправ. Спробуйте виконувати дрібні моторні завдання, як-от вдягання нитки в голку або гра на музичному інструменті — це зміцнює нейронні шляхи між мозком і руками. Для більш цілеспрямованого когнітивного тренування
Джерело: Neuroscience News
Цікавитеся власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.
