Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een verlamde man kon met zijn gedachten een nieuw ontwikkelde robotarm aansturen. En dit lukte veel langer dan bij eerdere versies.
Als je verlamd bent, kun je vaak niet voor jezelf zorgen. Alles wat je op zo’n moment wel kunt doen, voelt als een overwinning. En dat overkwam een verlamde man. Jaren geleden kreeg hij een beroerte waardoor hij niet meer kon praten en bewegen. Maar nu hebben Amerikaanse onderzoekers een robotarm voor hem gemaakt, die hij voor zeven maanden met zijn gedachten kon besturen. Dit beschreven ze in het tijdschrift Cell.
Lees ook:
- Door brein bestuurde robotarm is geüpdatet
- Deze robotarmen zijn behendig genoeg om Pringles op te tillen
Hersenactiviteit
Hoe kan hij die arm dan laten bewegen? De wetenschappers hebben hiervoor kleine sensoren op het oppervlak van zijn hersenen geplaatst. Hij hoeft alleen maar in te beelden dat hij zijn arm beweegt, en de sensoren lezen vervolgens zijn hersenactiviteit af. Die activiteit wordt dan omgezet tot een beweging van de arm. Dit was al eerder gelukt, maar werkte steeds voor slechts maximaal twee dagen.
Ze hebben nu een nieuw systeem ontworpen, waardoor de man de arm maar liefst zeven maanden kon gebruiken, zonder het systeem tussendoor aan te passen. De neurologen kwamen op dit idee door eerdere observaties van verschillende onderzoeken in dieren. Ze hadden namelijk gezien dat activiteit in de hersenen die gelinkt is aan bepaalde bewegingen verandert van dag tot dag. Ze vermoedden dat het bij mensen hetzelfde werkt, en dat daardoor de eerdere robotarmen na twee dagen niet meer werkten.
Glaasje water?
Om hun theorie te testen, waren een aantal stappen nodig. Eerst moest de proefpersoon zich inbeelden dat hij bepaalde lichaamsdelen bewoog. Hierdoor kwamen de wetenschappers erachter dat de vorm van de activiteit in de hersenen hetzelfde bleef, maar dat de locatie van dag tot dag net een beetje kon veranderen.
Om te compenseren voor deze veranderingen, lieten ze kunstmatige intelligentie de hersenactiviteit analyseren. Ze trainden het systeem door de proefpersoon twee weken lang zijn vingers, duim en hele hand te laten ‘bewegen’. Aan de hand van deze informatie kon de kunstmatige intelligentie voorspellen wat de volgende locatieverandering zou worden.
Toen ze het systeem verwerkten in de robotarm en die voor het eerst testten, werkte die nog niet zo goed. Het apparaat bewoog niet soepel of accuraat. Daarom lieten ze de proefpersoon eerst nog met een virtuele versie oefenen. Hierbij moest de man een bepaalde lijn volgen met de arm, en kreeg hij feedback over hoe goed dat lukte. Uiteindelijk kon hij de virtuele arm perfect bewegen en mocht hij weer naar de echte. Daarmee kon hij blokken optillen, ze omdraaien en verplaatsen. Ook kon hij een kastdeurtje openen, een beker eruit pakken en deze vullen met water.
Na zeven maanden, aan het einde van het onderzoek, kon de man de arm nog steeds gebruiken. De manier waarop hij zich bewegingen inbeeldde waren iets veranderd, daardoor was er wel een korte kalibratie van 15 minuten nodig. De onderzoekers zeggen dat hun doel is om de robotarm nog soepeler en nauwkeuriger te laten bewegen, zodat deze uiteindelijk in huiselijke omgeving kan worden gebruikt.
Bekijk hoe de verlamde man de robotarm gebruikt in onderstaande video:
Bronnen: Cell, EurekAlert!