mayo 17, 2022

Controlar las prótesis electrónicas por los pensamientos de forma inalámbrica

Controlar las prótesis electrónicas por los pensamientos. Los investigadores de Stanford han estado trabajando durante años para promover una tecnología que algún día podría ayudar a las personas con parálisis a recuperar el uso de sus extremidades y permitir que los amputados usen sus pensamientos para controlar las prótesis e interactuar con las computadoras.

controlar prótesis por los pensamientos

El equipo se ha centrado en mejorar una interfaz cerebro-computadora, un dispositivo implantado debajo del cráneo en la superficie del cerebro de un paciente. Este implante conecta el sistema nervioso humano a un dispositivo electrónico que podría, por ejemplo, ayudar a restaurar algo de control motor en una persona con una lesión de la médula espinal o alguien con una condición neurológica como la esclerosis lateral amiotrófica , también llamada enfermedad de Lou Gehrig.

La generación actual de estos dispositivos registra enormes cantidades de actividad neuronal y luego transmite estas señales cerebrales a través de cables a una computadora. Pero cuando los investigadores intentaron crear interfaces inalámbricas cerebro-computadora para hacer esto, se necesitó tanta energía para transmitir los datos que los dispositivos generarían demasiado calor para ser seguros para el paciente.

Controlar las prótesis electrónicas por los pensamientos, el camino a un dispositivo inalámbrico

Ahora, un equipo dirigido por ingenieros eléctricos y neurocientíficos Krishna Shenoy , PhD, y Boris Murmann , PhD, y el neurocirujano y neurocientífico Jaimie Henderson , MD, han demostrado cómo sería posible crear un dispositivo inalámbrico, capaz de recopilar y transmitir neurales precisos. señales, pero usando una décima parte de la energía requerida por los sistemas actuales habilitados por cable. Estos dispositivos inalámbricos se verían más naturales que los modelos con cable y darían a los pacientes un rango de movimiento más libre.

Incluso estudiante graduado Nir-Chen y estudiante postdoctoral Dante Muratore , PhD, describe el enfoque del equipo en una naturaleza de Ingeniería Biomédica de papel .

Los neurocientíficos del equipo identificaron las señales neuronales específicas necesarias para controlar un dispositivo protésico, como un brazo robótico o un cursor de computadora. Luego, los ingenieros eléctricos del equipo diseñaron los circuitos que permitirían a una futura interfaz inalámbrica cerebro-computadora procesar y transmitir estas señales cuidadosamente identificadas y aisladas, usando menos energía y haciendo así seguro implantar el dispositivo en la superficie del cerebro.

Controlar las prótesis electrónicas por los pensamientos vía inalámbrica, probando la idea

Para probar su idea, los investigadores recopilaron datos neuronales de tres primates no humanos y un participante humano en un ensayo clínico.

Mientras los sujetos realizaban tareas de movimiento, como colocar un cursor en la pantalla de una computadora, los investigadores tomaron medidas. Los hallazgos validaron su hipótesis de que una interfaz inalámbrica podría controlar con precisión el movimiento de un individuo al registrar un subconjunto de señales cerebrales específicas de acción, en lugar de actuar como el dispositivo cableado y recolectar señales cerebrales en masa.

El siguiente paso será construir un implante basado en este nuevo enfoque y realizar una serie de pruebas hacia el objetivo final.

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