새로운 신경 인터페이스는 마비된 팔다리의 움직임을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 촉각을 느끼고 다른 촉각 감각을 경험할 수 있습니다. 미국 신경 생리학자의 발명에 대한 설명은 과학 저널 Cell에 게재되었습니다.
"지금까지 우리 환자 Ian은 자신의 손이 "외계인"처럼 느껴졌습니다. "그는 그것이 어디에서 어떻게 진행되고 있는지 끊임없이 관찰하지 않으면 정상적으로 제어할 수 없었습니다. 심지어 가장 간단한 행동조차도 ",- 중 하나의 성공에 대해 논평했습니다. 개발자, Battel Memorial Institute(미국) Patrick Gantzer의 신경 생리학자.
소위 신경 인터페이스는 마이크로칩, 전극 및 컴퓨터 알고리즘의 조합입니다. 이를 통해 다양한 사이버 팔다리, 인공 눈 또는 열화상 카메라나 X선 이미저와 같은 합성 감각을 사람이나 동물의 뇌에 연결할 수 있습니다.
예를 들어, 2012년 과학자들은 처음으로 마비 여성의 뇌에 인공 팔을 연결했습니다. 이 의지 덕분에 여성은 혼자서 커피 한 잔을 마시고 다른 행동을 할 수 있었습니다. 2016년 미국 듀크 대학의 전문가들은 환자의 뇌를 로봇 휠체어에 연결했고, 1년 전 특수 척수 자극기를 사용하여 보행 능력을 회복했습니다.
Gantzer가 언급한 것처럼 이러한 사이버 팔다리의 개발 및 사용은 이제 의족이나 손이 바닥, 테이블 표면 및 기타 장애물에 닿을 때 소유자가 움직임을 느낄 수 없다는 사실로 인해 방해를 받습니다. 신경생리학자들의 최신 실험이 보여주듯이, 촉각 감각은 뇌가 자신과 사이버네틱 팔다리를 제어하는 방법을 "학습"하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
Gantzer와 그의 팀은 이 문제를 해결했습니다. 지난 6년 동안 그들은 환자가 척추의 손상된 부위를 우회하여 손을 뇌에 직접 "연결"할 수 있는 신경 인터페이스를 만들기 위해 노력해 왔습니다.
사이버네틱 손 터치
이 실험에서 과학자가 지적했듯이 Ian Burkhart라는 28세의 청년이 참여했습니다. 9년 전 그는 다이빙 사고로 척수를 다쳤습니다. 과학자들은 환자의 대뇌 피질에 특수 칩과 전극 세트를 삽입한 다음 인공 손을 연결하려고 했습니다.
처음에 이 실험은 성공적이었습니다. 지원자는 사이버 의지를 성공적으로 마스터하고 로봇 팔의 움직임을 제어하고 간단한 작업을 수행하는 방법을 배웠습니다. 그러나 결과적으로 그의 진행은 느려졌고 과학자와 Burkhart 자신은 팔다리의 움직임을 느낄 수 없다는 사실에 기인했습니다.
이 문제를 해결하는 방법을 알아내려고 시도하는 동안 Gantzer와 그의 동료들은 실수로 사이버핸드의 피부가 완전히 둔감해지지 않았음을 알아차렸습니다. 그녀는 촉각과 움직임에 대한 신호를 계속 생성했지만 환자의 뇌가 "인식"하기에는 너무 약했습니다.
신경 생리학자들은 외부 센서, 마이크로 모터 및 전극을 사용하여 이 신호를 증폭하려고 하면 어떻게 되는지 테스트했습니다. 환자가 물체를 만지거나 움직일 때 진동을 발생시키고 특정 유형의 전기 충격을 환자의 피부에 보냅니다.
후속 실험에서 알 수 있듯이 이러한 개선 덕분에 Burkhart는 사물을 보지 않고 만지고 있다는 사실을 거의 틀림없이 인식하기 시작했습니다.또한 이로 인해 Burkhartu가 움직임의 강도를 제한할 수 있었던 덕분에 자발적인 손 움직임이 더 빠르고 정확해졌습니다.
가까운 장래에 Gantser와 그의 팀은 실험실뿐만 아니라 가정에서도 사용할 수 있는 새로운 버전의 사이버 보철물을 만들 계획입니다. 과학자들은 그러한 신경 인터페이스가 많은 사람들이 자신의 삶을 영위할 수 있는 능력을 회복하는 데 도움이 되기를 바랍니다.