Besturing computercursor met hersenen flink verbeterd
Onderzoekers hebben een nieuw algoritme ontwikkeld waarmee signalen die worden opgevangen door hersenimplantaten voor de aansturing van computers sterk verbeterd kunnen worden. De bewegingen worden met het algoritme niet alleen sneller, maar ook nauwkeuriger.
Bij patiënten die hun ledematen niet kunnen bewegen, kunnen hersenimplantaten signalen van motorische centra, die verantwoordelijk waren voor het bewegen van die ledematen, opvangen. Die signalen kunnen vervolgens gebruikt worden om een muiscursor van een computer te bewegen en de patiënt zo de computer te laten bedienen. Een nieuw algoritme moet de nauwkeurigheid van de vertaalde signalen sterk verbeteren, terwijl ook de snelheid waarmee de muis bediend kan worden, verbeterd wordt.
Het algoritme werd ontwikkeld door onderzoekers van de Stanford-universiteit en is ReFIT genoemd. De software werd niet met menselijke proefpersonen getest, maar met rhesusaapjes. In vergelijkingen met bestaande algoritmes bleek ReFIT tweemaal sneller en veel nauwkeuriger een muiscursor aan te kunnen sturen: volgens de onderzoekers zouden de prestaties die van een echte arm benaderen. Na de testen met de rhesusaapjes zouden klinische tests met menselijke patiënten moeten volgen.
Proefpersonen zouden een silicium implantaat krijgen die via elektrodes signalen van motorneuronen ontvangt. De signalen worden doorgestuurd naar een computer die meet hoe vaak de neuronen geactiveerd worden: op basis van die analyse wordt een cursor aangestuurd. Het nieuwe algoritme onderscheidt zich door zijn feedback-systeem: oog-'hand'-coördinatie wordt gebruikt om de nauwkeurigheid te verbeteren. Tevens werd data van intacte ledematen gebruikt om het algoritme de juiste bewegingen te leren.
Reacties (26)
Dit is niet het geval. Geamputeerden genereren nog altijd signalen als ze hun fantoomledemaat proberen te bewegen. Ondanks dat er dus geen beweging uit voorkomt, zijn deze signalen wel degelijk sterk genoeg om door middel van elektromyografie te meten. Aangezien het hier om een hersenimplantaat gaat welke dicht op de motorcortex geplaatst wordt, is het al dan niet kunnen bewegen van ledematen in nog mindere mate relevant. Integendeel, het principe achter dit soort prostheses is dat slechts het denken aan een beweging voldoende is.En, helaas voor mensen met een handicap, dit systeem trainen ze initieel door de echte beweging van een arm te vergelijken met de signalen vanuit de hersenen; ergo, het werkt vooral als je nog steeds je ledematen kan bewegen.
Daarnaast is een belangrijk element dat adaptatie tweeledig is, namelijk zowel in het algoritme als in de patient. Het komt vaak voor dat de patient namelijk een bepaalde mapping moet leren tussen de signalen die hij/zij afgeeft en het resultaat dat dit heeft op het ledemaat. Aangezien dit om het besturen van een cursor gaat (2 dimensies dus), kun je bijvoorbeeld denken dat de signalen voor de antagonisten biceps/triceps voor de controle in een horizontale dimensie ingezet worden, terwijl twee andere spieren voor de verticale dimensie ingezet worden. In dit voorbeeld kun je dus niet spreken van een directe en natuurlijke relatie tussen de oorspronkelijke ledematen/spieren en het gedrag van de prosthesis en vereist het de patient om geleidelijk vertrouwd te raken met de nieuwe functies van deze controlesignalen.
Overigens heb ik persoonlijk enige twijfels bij deze studie. In meerdere publicaties van deze groep worden harde conclusies getrokken uit resultaten met slechts een (1) aap. Dit is voor mij eerder al reden geweest een van hun papers te verwerpen voor een conferentie. Helaas kan ik hun recente journalpaper (nog) niet inzien, dus ik kan hier weinig met zekerheid over zeggen.
[Reactie gewijzigd door narotic op dinsdag 20 november 2012 15:46]
Op dit item kan niet meer gereageerd worden.
Onderwerpen
Populair: Samsung Websites en communities Mobiele telefoons Google Sony Games Microsoft Politiek en recht Consoles Microsoft Xbox One
© 1998 - 2013 Tweakers.net B.V. Contact Over Tweakers Jouw privacy Algemene voorwaarden Cookies
Tweakers wordt uitgegeven door De Persgroep en wordt gehost door True
