物体を動かすことを考えるだけで、物体を動かすことができると想像してみてください。 考えるだけで動ける。
ミネソタ大学の研究者らによると、人々は脳インプラントを使わずに、頭だけを使ってロボットアームを制御できるようになったという。
それはどのように機能するのでしょうか？
脳波検査（EEG）と呼ばれる技術を介して。
被験者は電極を取り付けた非侵襲性の脳キャップを着用し、 「思考」は「高度な信号処理と機械学習」によって行動に変換されます。
ブレイン コンピューター インターフェイス技術は、運動皮質 (運動を支配する大脳の領域) の地理に基づいて機能します。人間が動いたり、動作について考えたりすると、運動野のニューロンが微小な電流を生成します。別の動きについて考えると、新しいニューロンの組み合わせが活性化されます。高度な信号処理を使用してこれらのニューロンの組み合わせを分類することで、ミネソタ大学の研究者が使用する脳とコンピューターのインターフェイスの基礎が築かれました。
実験と成功率
一連の 実験 (8 ～ 15 セッション) は 13 人の健康な被験者のグループに対して実施されました。被験者はロボットアームを制御し、手を伸ばして掴むという複雑なタスクを実行することになっており、徐々に難易度が上がっていきました。このタスクは XNUMX つの段階に分かれていました。
- 課題は、二次元 (2D) 平面内のカーソル/ロボット アームを 3D 空間内のターゲット オブジェクトの上の領域に誘導し、その上でホバリングすることでした。
- 被験者が正しい物体を選択した場合、被験者はロボット アームを 3 次元で下に誘導して物体を掴むことになります。
被験者は、固定された場所にある物体を高精度で拾うことができ、平均成功率は 80% 以上でした。彼らは、平均成功率 70% 以上で、ある場所から別の場所 (テーブルの上の棚) に物体を移動することができました。
これは、EEG を使用すると、わずか数回のトレーニング セッションで脳活動を自発的に調整し、ロボット アームを自由に制御できることを示しています。
含意
この発明と研究は、神経筋障害/神経変性疾患により腕を動かすことができない、またはほとんど自由にできない何百万人もの人々を助ける可能性があります。これには、筋ジストロフィー、脳幹脳卒中、脊髄損傷に苦しむ人が含まれます。
この非侵襲的な技術を効果的に実行すれば、脳と外界の間だけでなく、身体的に健康な人と麻痺した人との間の溝を埋めることができます。
[ディバイダ]
研究者：
- Bin He - UMN 生物医工学教授、UMN 医学工学研究所所長、およびこの研究の主任研究員
- Jianjun Meng – 生物医学工学博士研究員
- Bryan Baxter – 生物医学工学大学院生
- アンジェリキ ベキョウ – Institute for Engineering in Medicine スタッフ メンバー
- Shuying Zhang – 生体医工学の学部生
- Jaron Olsoe – 生物医学工学の学部生
資金提供者:
- 国立科学財団（NSF）
- 補完統合医療のためのナショナルセンター
- バイオメディカルイメージングバイオエンジニアリング研究所
- 国立衛生研究所 (NIH) 国立神経障害・脳卒中研究所
- ミネソタ大学の MnDRIVE イニシアチブ × ミネソタ州議会
