Affen bewegen Rollstühle mit nur ihre Gedanken

Affen, ausgestattet mit Wireless-Gehirn-Implantate waren laut einer neuen Studie Roboter Rollstühle mit nur ihre Gedanken zu kontrollieren.

Die Hirnströme von zwei Rhesus-Makaken wurden verwendet, um motorische Befehle auf einen motorisierten Rollstuhl lenken. Die Affen zunächst ausgebildet wurden, den Rollstuhl zu navigieren, indem einfach nur beobachten, es zu bewegen, sagte der Forscher. Die neuen Erkenntnisse könnten eines Tages Verbesserung der Mobilität von schwerst behinderten Menschen, wie die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), die selbst bewegen können, eine Wange oder Augenmuskel, die Wissenschaftler hinzugefügt.

"Bei manchen schwerbehinderten Menschen sogar blinken ist nicht möglich," Dr. Miguel Nicolelis, Co-Direktor des Center for Neuroengineering, Duke sagte in einer Erklärung. "Dafür verwenden, einen Rollstuhl oder ein Gerät gesteuert durch nicht-invasive Maßnahmen wie ein EEG [Elektroenzephalogramm] – ein Gerät, das überwacht die Gehirnströme über Elektroden auf der Kopfhaut – möglicherweise nicht ausreichend. "Wir zeigen deutlich, dass wenn Sie intrakraniellen Implantate haben, Sie bessere Kontrolle über den Rollstuhl als mit nicht-invasive Geräte erhalten." [Siehe Video von einem Affen bewegen eines Rollstuhls mit seinem Gehirn]

Gehirn-Maschine-Schnittstelle

Das neue Experiment ist nicht das erste Mal, die Wissenschaftler eine sogenannten Gehirn-Maschine-Schnittstelle erstellt haben. In einer 2009 durchgeführten Studie zeigten die Forscher, dass Menschen mit Elektroden in ihren Gehirnen implantiert mit nur ihren Gedanken geben könnte. Im Jahr 2012 ein Tetraplegiker Gedanken einen Roboterarm bewegen verwendet. Und im Jahr 2013, Nicolelis und seine Kollegen zeigten, dass Affen Roboterarme mit ihren Köpfen bewegen konnte.

Um auf ihre frühere Arbeit, Nicolelis und seine Kollegen erweitern implantierten Hunderte von winzigen Elektroden in der prämotorischen Kortex, die hilft Bewegung planen, und somatosensorischen Cortex, verarbeiten die hilft der Tastsinn, der zwei Affen. Sie trainiert dann die Affen mit ihren Gehirnwellen den Rollstuhl in eine Schüssel mit leckeren Trauben Richtung navigieren. Nicolelis und seine Kollegen notierte dann ihre Gehirnwellen aus 300 Gehirnzellen oder Neuronen, während dieses Prozesses. Die Wissenschaftler übersetzt diese Gehirnwellen in Befehle für einen motorisierten Rollstuhl. [Bildergalerie: der unglaubliche bionische Mann]

Im Laufe der Zeit die Affen noch besser bei der Aufgabe, berichteten navigieren auf der Schale der Trauben, schneller und mit weniger Irrwege, die Forscher Online-3. März in der Zeitschrift wissenschaftliche Berichte.

Das Team festgestellt, dass die Affen nicht nur produzierende Signale des Gehirns verbunden mit Translation und Rotation, sondern sie waren auch die Bewertung des Abstand zwischen der Obstschale und den Stuhl.

"Das war kein Signal, das am Anfang der Ausbildung, aber etwas anwesend war, die als Effekt der Affen immer beherrschen diese Aufgabe entstanden" sagte Nicolelis in einer Erklärung. "Das war eine Überraschung. "Es zeigt enorme Flexibilität des Gehirns, um ein Gerät, in diesem Fall zu assimilieren, einen Rollstuhl und räumliche Beziehungen des Geräts an die Umwelt."

In Weiterarbeit wollen Nicolelis und seine Kollegen ihre neuronalen Aufnahme einer größeren Zahl von Hirnregionen, zu erweitern, um Brain-Computer-Interface zu verbessern.

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