Pasien Quadriplegic Menggunakan Sinyal Otak untuk Makan Sendiri dengan Dua Lengan Prostetik Tingkat Lanjut


Newswise – Selama lebih dari 30 tahun – setelah kecelakaan di usia remajanya – Robert “Buz” Chmielewski telah menjadi seorang lumpuh dengan gerakan dan perasaan minimal di tangan dan jari. Tapi bulan lalu dia bisa memanipulasi dua lengan palsu dengan otaknya dan memberi makan dirinya sendiri makanan penutup.

Prestasi Buz menandai langkah besar menuju pemulihan fungsi dan otonomi bagi pasien yang terkena penyakit atau cedera yang mengakibatkan hilangnya sebagian atau total penggunaan keempat anggota tubuh dan tubuh.

“Ini sangat keren,” kata Chmielewski, yang rasa pencapaiannya tidak salah lagi setelah menggunakan pikirannya untuk memerintahkan anggota tubuh robotik itu untuk memotong dan memberinya makan sepotong kue bolu emas. “Saya ingin bisa melakukan lebih banyak lagi,” katanya.

Hampir dua tahun lalu, Chmielewski menjalani operasi otak selama 10 jam di Rumah Sakit Johns Hopkins di Baltimore sebagai bagian dari uji klinis – awalnya dipelopori oleh Defense Advanced Research Projects Agency, dan memanfaatkan kaki palsu canggih yang dikembangkan oleh Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. (APL) di Laurel, Maryland – untuk memungkinkan peserta mengontrol alat bantu, dan mengaktifkan persepsi rangsangan fisik (menyentuh anggota tubuh) menggunakan sinyal saraf dari otak.

Ahli bedah menanamkan enam susunan elektroda ke kedua sisi otaknya, dan dalam beberapa bulan ia mampu mendemonstrasikan, untuk pertama kalinya, kontrol simultan dari dua kaki palsu melalui antarmuka mesin otak yang dikembangkan oleh APL.

Para peneliti terkesan dengan kemajuannya selama tahun pertama pengujian dan ingin lebih mendorong batasan dari apa yang bisa dicapai. Dengan menggunakan dana penelitian internal dari APL, tim tersebut meluncurkan pertanyaan paralel – disebut “Smart Prosthetics” – untuk mengembangkan strategi untuk memberikan kontrol robot tingkat lanjut dan umpan balik sensorik dari kedua tangan pada saat yang sama menggunakan stimulasi saraf. Tim tersebut termasuk Francesco Tenore, David Handelman, Andrew Badger, Matthew Fifer dan Luke Osborn dari APL, serta Tessy Thomas, Robert Nickl, Nathan Crone, Gabriela Cantarero dan Pablo Celnik dari School of Medicine.

Mereka mulai mengembangkan sistem loop tertutup yang menggabungkan kecerdasan buatan, robotika, dan antarmuka mesin otak. Dalam contoh Chmielewski menyajikan makanan penutup untuk dirinya sendiri, sistem tersebut memungkinkannya untuk mengontrol gerakan yang diperlukan untuk memotong makanan dengan garpu dan pisau dan memberi makan dirinya sendiri.

“Tujuan utama kami adalah membuat aktivitas seperti makan mudah dilakukan, membuat robot melakukan satu bagian dari pekerjaan dan meninggalkan pengguna, dalam hal ini Buz, yang bertanggung jawab atas detailnya: makanan apa yang akan dimakan, di mana memotong, bagaimana besarnya potongan yang seharusnya, ”jelas Handelman, seorang ahli robotik senior APL yang berspesialisasi dalam kerja sama manusia-mesin. “Dengan menggabungkan sinyal antarmuka otak-komputer dengan robotika dan kecerdasan buatan, kami memungkinkan manusia untuk fokus pada bagian tugas yang paling penting.”

Tenore, seorang ahli saraf APL dan peneliti utama untuk studi Smart Prosthetics, mengatakan langkah selanjutnya untuk upaya ini tidak hanya mencakup perluasan jumlah dan jenis aktivitas kehidupan sehari-hari yang dapat ditunjukkan Buz dengan bentuk kolaborasi manusia-mesin ini, “tetapi juga memberinya umpan balik sensorik tambahan saat dia melakukan tugas ini, sehingga dia tidak harus bergantung sepenuhnya pada penglihatan untuk mengetahui apakah dia berhasil. ”

“Idenya adalah bahwa dia akan mengalami hal ini dengan cara yang sama seperti orang yang tidak terluka dapat ‘merasakan’ bagaimana mereka mengikat tali sepatu, misalnya, tanpa harus melihat apa yang mereka lakukan,” kata Tenore.

Dalam sebuah wawancara sebelum Thanksgiving – peluncuran tradisional musim liburan padat makanan – Buz merefleksikan pentingnya penelitian ini bagi individu dengan mobilitas terbatas. Cacat tubuh seperti dirinya merampas kemandirian seseorang, katanya, terutama kemampuan makan sendiri.

“Banyak orang menerima begitu saja,” katanya. “Dapat melakukan ini secara mandiri dan tetap dapat berinteraksi dengan keluarga adalah pengubah permainan.”


Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author