رابط جدید مغز و کامپیوتر، کنترل دست‌های مصنوعی را از طریق سیگنال‌های مغزی امکان‌پذیر می‌کند

پیشرفتی که اخیرا توسط محققان مرکز پستانداران آلمانی به رهبری آندرس آگودلو-تورو، دانشمند آزمایشگاه نوروبیولوژی انجام شده است، زمینه رابط های مغز و کامپیوتر را به میزان قابل توجهی ارتقا داده است.

این مطالعه که با میمون‌های رزوس انجام شد، منجر به یک پروتکل آموزشی شد که کنترل دقیق دست‌های مصنوعی را صرفاً از طریق سیگنال‌های مغزی امکان‌پذیر می‌سازد. این رویکرد جدید بر سیگنال‌های عصبی مسئول وضعیت‌های مختلف دست، که برای کنترل دستگاه‌های مصنوعی ضروری هستند، به جای سیگنال‌های سرعتی که قبلاً فرض می‌شد، تمرکز می‌کند.

اهمیت مهارت های حرکتی ظریف

توانایی دستکاری اشیاء روزمره، مانند حمل کیف های خرید یا نخ کشیدن یک سوزن، به مهارت های حرکتی ظریف ما بستگی دارد، که بسیاری آن را بدیهی می دانند. افرادی که تحت تأثیر شرایطی مانند پاراپلژی یا بیماری‌هایی مانند اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) قرار می‌گیرند، می‌توانند به دلیل فلج عضلانی محدودیت‌های حرکتی عمیقی را تجربه کنند. در نتیجه، محققان ده‌ها سال برای توسعه پروتزهای عصبی – اندام‌های مصنوعی که برای بازگرداندن حرکت طراحی شده‌اند، سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

فرآیند مطالعه

در طول این مطالعه، ابتدا به میمون ها آموزش داده شد که دست آواتار مجازی را روی صفحه نمایش دهند. هنگامی که آنها این وظیفه را درک کردند، به سمت کنترل آواتار از طریق تصویرسازی ذهنی پیش رفتند، روشی که فعالیت نورون های مسئول حرکات دست را اندازه گیری می کند.

محققان الگوریتم خود را طوری تطبیق دادند که هم نقطه پایانی یک حرکت و هم مسیر طی شده برای رسیدن به آن را در بر بگیرد و دقت حرکات آواتار را افزایش دهد.

اهمیت یافته ها

به گفته هانسیورگ شربرگر، رئیس آزمایشگاه نوروبیولوژی و نویسنده ارشد این مطالعه، یافته‌های این مطالعه بر نقش حیاتی سیگنال‌های وضعیت دست در عملکرد مؤثر پروتزهای عصبی تأکید می‌کند.

این تحقیق می‌تواند راه را برای بهبود عملکرد رابط‌های مغز و رایانه در آینده هموار کند و در نهایت مهارت‌های حرکتی ظریف دست‌های مصنوعی را تقویت کند و تحرک را به افراد نیازمند بازگرداند.