Αγγιγμα με τη δύναμη του μυαλού

Πίθηκοι «αγγίζουν» εικονικά αντικείμενα: ελπίδα για ρομποτικά μέλη με αφή.

Δυο μακάκοι μπορούν «αγγίξουν» εικονικά αντικείμενα με τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου τους οδηγώντας στην ανάπτυξη ρομποτικών «στολών» που θα προσφέρουν κίνηση και αφή στους  τετραπληγικούς.

Όχι μόνο κίνηση αλλά και αφή για τους τετραπληγικούς με τη βοήθεια της τεχνολογίας υπόσχεται μια νέα μελέτη. Διεθνής ομάδα επιστημόνων κατόρθωσε να εκπαιδεύσει δυο πιθήκους ρέζους μακάκους ώστε να «πιάνουν» με ένα εικονικό χέρι διάφορα αντικείμενα και να «αισθάνονται» την υφή τους μόνο και μόνο με την «ηλεκτρική» δύναμη του μυαλού τους.
Ο επικεφαλής της έρευνας Μιγκέλ Νικολέλις, διευθυντής του κέντρου Νευρομηχανικής του αμερικανικού Πανεπιστημίου Ντιουκ είναι γνωστός για τις μελέτες του στην «ανάγνωση» του εγκεφάλου των πιθήκων και στο παρελθόν έχει κατορθώσει να μάθει τα πειραματόζωα να ελέγχουν τις κινήσεις ενός εικονικού χεριού στον ηλεκτρονικό υπολογιστή.
Όπως δήλωσε, η βελτίωση της τεχνικής ως προς την αίσθηση της αφής μάς φέρνει ένα ακόμη βήμα πιο κοντά στον απώτερο στόχο _ την ανάπτυξη ρομποτικών τεχνητών μελών ή και «εξωσκελετών» που θα κινούνται νοητικά και θα προσφέρουν αυτονομία και εμπειρία του κόσμου σε ανθρώπους που πάσχουν από σοβαρή παράλυση.
«Κάποια μέρα στο κοντινό μέλλον» τόνισε «οι τετραπληγικοί ασθενείς θα επωφεληθούν από αυτήν την τεχνολογία όχι μόνο για να κινούν τα χέρια τους και να περπατούν ξανά αλλά και για να αισθάνονται την υφή των αντικειμένων που πιάνουν ή τις ανωμαλίες του εδάφους στο οποίο πατούν με τη βοήθεια ενός ρομποτικού εξωσκελετού».

Ηλεκτρόδια-ανιχνευτές
Όπως περιγράφουν στη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature», οι ερευνητές εισήγαγαν στον εγκέφαλο των δυο πιθήκων ηλεκτρόδια τα οποία και «τοποθετήθηκαν» στον κινητικό και στον σωματοαισθητικό φλοιό _ τις περιοχές που σχετίζονται με την εκτέλεση εκούσιων κινήσεων και την επεξεργασία των αισθητικών ερεθισμάτων αντιστοίχως.
Οι πίθηκοι εκπαιδεύθηκαν ώστε να χρησιμοποιούν μόνο τον εγκέφαλό τους για να κινήσουν ένα εικονικό χέρι στην οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή και να «αγγίξουν» με αυτό διάφορα αντικείμενα. Τα ηλεκτρόδια που ήταν τοποθετημένα στον κινητικό φλοιό κατέγραφαν, μέσω ηλεκτρικών σημάτων, την πρόθεση κίνησης των πιθήκων και μετέδιδαν την πληροφορία στο πρόγραμμα του υπολογιστή.
Όταν το εικονικό χέρι άγγιζε τα αντικείμενα στην οθόνη ηλεκτρικά σήματα μεταδίδονταν από το πρόγραμμα στον σωματοαισθητικό φλοιό των πειραματόζωων δίνοντάς τους πληροφορίες σχετικές με την αφή _ πώς δηλαδή θα αισθάνονταν στο χέρι τους αυτό το αντικείμενο αν το έπιαναν πραγματικά.

Αφή χωρίς άγγιγμα
Σε μια από τις ασκήσεις, κατά την οποία οι πίθηκοι έπρεπε να διαλέξουν ανάμεσα σε δυο αντικείμενα οπτικά ταυτόσημα αλλά διαφορετικά στην αφή, τα ζώα ξεχώριζαν το αντικείμενο που είχε συνδεθεί με μια ανταμοιβή (το οποίο παρήγαγε ένα ηλεκτρικό σήμα «αφής») από εκείνο που δεν συνοδευόταν από ανταμοιβή (ούτε από ηλεκτρικό σήμα).
Αυτό, σύμφωνα με τον κ. Νικολέλις, αποδεικνύει ότι ο εγκέφαλος των πιθήκων μπορούσε να αποκωδικοποιήσει πληροφορίες σχετικές με την αφή χωρίς να υπάρχει κανένα πραγματικό ερέθισμα στο δέρμα των πειραματόζωων.
«Δεν ξέρουμε τι αντιλήφθηκαν τα ζώα, αλλά επρόκειτο για μια αίσθηση η οποία δημιουργήθηκε τεχνητά, συνδέοντας τα εικονικά δάχτυλα απ’ ευθείας στον εγκέφαλο» δήλωσε.

Στολή που κινείται με το μυαλό σε τρία χρόνια
Απώτερος στόχος του ερευνητή, όπως και του Walk Again Project _ της διεθνούς πρωτοβουλίας στην οποία εμπίπτουν οι σχετικές μελέτες _ είναι η ανάπτυξη μιας «εξωσκελετικής στολής» που θα προσφέρει κινητική αυτονομία στους ανθρώπους με σοβαρή παράλυση. Οι αισθητικές πληροφορίες θα αποτελούν ένα από τα βασικά συστατικά της.
«Οι αισθητικές πληροφορίες είναι ουσιαστικές για την κλινική εφαρμογή που θέλουμε να δημιουργήσουμε και να δοκιμάσουμε μέσα στα επόμενα τρία χρόνια» δήλωσε ο κ. Νικολέλις ο οποίος ελπίζει να παρουσιάσει μια στολή που θα καθοδηγείται από τον εγκέφαλο στο Παγκόσμιο Κύπελλο Ποδοσφαίρου που θα διεξαχθεί το 2014 στην πατρίδα του, τη Βραζιλία.

Πηγή

Posted in: επιστήμη, Τεχνολογία