Faseroptik könnte "vermenschlichen" zukünftigen Prothesen
Die neuesten Prothesen geben echtes Fleisch einen Lauf für ihr Geld,
aber die Verbindung dieser Hightech-Anhängsel des menschlichen Nervensystems
erweist sich eine Herausforderung. Jetzt, mit $ 5,6 Millionen bei der Finanzierung,
Wissenschaftler am Forschungszentrum für Neurophotonics planen, Amputierte geben
die Fähigkeit, ihre Beinprothesen, Arme und Hände mehr bewegen
natürliche Art und Weise.
Die Forscher hoffen, eine Art von LWL-Schnittstelle zu entwickeln –
die Licht verwendet, um Informationen anstatt Wires-das würde zu tragen
ermöglichen Sie die Nerven in den Körper und die Prothese zu kommunizieren
miteinander – ein muss für menschenähnliche Bewegung.
"Advanced Roboterarme
für Prothetik vorhanden sind,"sagte Marc Christensen, Professor an der südlichen
Methodist University und Direktor des Forschungszentrums. "Was wir
habe keine gute Schnittstelle für sie ist. "
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Derzeitigen Mängel
Es gibt heute zwei Arten von Schnittstellen zur Verfügung. Die erste ist
elektronische, und weil physische Drähte verwendet Nervenenden anschließen
mit, sagen wir, ein Roboterarm es ist begrenzt die Anzahl der Signale es kann
Sinn.
"Sie konnte begreifen, eines Roboterarms, die rauf und runter bewegen konnte und
Öffnen Sie und schließen Sie der Hand, [aber] nicht zu viel komplexer als das "
Christensen sagte.
Die zweite Art von Schnittstelle ermöglicht Hunderte bis Tausende von
Signale. Das Problem dabei ist, dass sie nicht viel mehr als sechs dauern
Monate, sagte Christensen.
Christensen und sein Team erwarten Sie zu beweisen, dass ihr Konzept in arbeitet einem
Lab-Einstellung innerhalb der nächsten sechs Monate und in Studien am Menschen zu beginnen
den nächsten 5 bis 10 Jahren.
Um ihre biologische Roboter-Schnittstelle zu machen, verwenden die Forscher LWL-Kabel, Tausende von sphärischen Sensoren, jede Hälfte der Breite eines menschlichen Haares.
Hier ist, wie sie funktionieren würde: Wenn das Gehirn sagt der Körper bewegen die
Arm in einer bestimmten Weise, feuert es Nerven angebracht, um Muskeln zu bewaffnen. Für
Amputierte, diese Nerven noch Feuer aber es gibt keine Verbindung zwischen
dieser Nerv brennen und der Prothese. Die Sensoren und Glasfaser-
Kabel würde diese Verbindung liefern.
Wenn ein Nerv ausgelöst wird, würde die kugelförmigen Sensoren in der Nähe dieser Nerv
verformen, Alarmierung der LWL-Kabel, die dann zu senden, würde ein
Lichtsignal auf einem Computerchip. Der Computer-Chip würde sagen, die
Roboter "Muskel was zu tun ist".
Darüber hinaus Prothetik
Das System müsste einige Programmierung so des richtigen Nervs brennen
würde die entsprechende Bewegung signalisieren. Denken Sie an ein Videospiel
Controller, deren Drähte geschnitten worden sind, sagte Christensen.
"Wenn du wüsstest, welcher Draht verbunden, was Sie es wieder zusammensetzen könnte," sagte er TechNewsDaily.
Die abgeschnittenen Drähte sind wie die Nervenenden und die Nintendo
Controller ist die Prothese. Der Setup-Prozess würde im Grunde
Karte die Funktion einer jeden Nerv Enden und diese Informationen, um zu füttern
der Computer-Chip verantwortlich für die Umwandlung des Lichtsignals in ein
Anweisung, die die Prothese dann folgen konnte.
Das Team denkt, dass ihre Forschung über Prothesen verwendet werden könnten.
"Es gibt mögliche hier für eine Verletzung des Rückenmarks," sagte Christensen.
"Wir könnten ein Patchkabel, die bauen [springt] Verletzung Aufstellungsort so
Sie hatte Sinn alle Signale reisen hinunter das Rückenmark über die
Verletzungen und dann neu erstellen sie direkt unterhalb der Verletzung. "
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