Лабораторный киборг: Обезьяна с манипулятором
Это далеко не первый случай, когда обезьяна с имплантированными в мозг датчиками смогла управлять машиной с помощью нервных импульсов (об одном из таких экспериментов мы писали в заметке «Силой мысли: Обезьяна управляет роботом»). Но данный манипулятор с семью степенями свободы, пожалуй, самая сложная система, которую удавалось контролировать мозгу животного.
Исследователи уже давно работают над осуществлением непосредственного взаимодействия мозга и электронно-механических устройств. Есть надежда, что однажды парализованные люди смогут управлять высокотехнологичными протезами так же легко и естественно, как справлялись бы с собственным телом. Эксперименты в этой области демонстрируют все более сложные устройства, управляемые мозгом людей и животных.
Исследователи из Питтсбургского университета во главе с доктором Эндрю Шварцем (Andrew Schwartz) показали беспрецедентную сложность манипуляций и уровень контроля, доступные животному. При этом обезьяна управляет роботизированной рукой так же, как она использовала бы свою собственную.
Обезьяна (в правой части экрана) нажимает правой рукой на кнопку, в результате чего манипулятор с маркировкой DENSO (в левой части экрана) размещает черный цилиндр в произвольной точке пространства.
Левая рука обезьяны осторожно зафиксирована внутри пластиковой трубы. Однако эту руку животному заменяет манипулятор, с помощью которого обезьяна может касаться черного цилиндра, после чего ей достается «приз» в виде вкусного питья, поступающего через соломинку. Животное знает, что его старания будут вознаграждены, и заранее тянется к трубочке с питьем. После этого программа робота сбрасывается, и обезьяне приходится снова нажимать кнопку и использовать манипулятор, чтобы прикоснуться к цилиндру и получить питье.
Хотя на видео этого не показано, животное может не только касаться цилиндра, но и осторожно вращать его, используя механическое запястье. Два года назад д-р Шварц и его коллеги научили макаку управлять простой механической рукой с 4-мя степенями свободы. Теперь манипулятор стал гораздо более подвижным и маневренным, лучше имитируя естественную конечность.
Сигналы для управления искусственной рукой поступают от двух имплантатов в тех частях первичной моторной коры головного мозга, которые ответственны за движения рукой и кистью. Имплантаты отслеживают импульсы нейронов, и передают данные на компьютер, который переводит сигналы мозга в управляющие команды для манипулятора.
По сообщению IEEE Spectrum′s blog